EP1340955B1 - Federvorrichtung für Feuerwaffe und Feuerwaffe - Google Patents

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EP1340955B1
EP1340955B1 EP03000854A EP03000854A EP1340955B1 EP 1340955 B1 EP1340955 B1 EP 1340955B1 EP 03000854 A EP03000854 A EP 03000854A EP 03000854 A EP03000854 A EP 03000854A EP 1340955 B1 EP1340955 B1 EP 1340955B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring device
piston
piston rod
spring
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03000854A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1340955A1 (de
Inventor
Marcos Trigo
Michael Gerber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Air Defence AG
Original Assignee
Oerlikon Contraves AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oerlikon Contraves AG filed Critical Oerlikon Contraves AG
Publication of EP1340955A1 publication Critical patent/EP1340955A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1340955B1 publication Critical patent/EP1340955B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A9/00Feeding or loading of ammunition; Magazines; Guiding means for the extracting of cartridges
    • F41A9/49Internally-powered drives, i.e. operated by propellant charge energy, e.g. couplings, clutches, energy accumulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A25/00Gun mountings permitting recoil or return to battery, e.g. gun cradles; Barrel buffers or brakes
    • F41A25/16Hybrid systems
    • F41A25/20Hydropneumatic systems

Definitions

  • the invention relates to a spring device for a revolver gun according to the preamble of claim 1 and a revolver gun with a spring device according to the preamble of claim 14 .
  • a first, usually small weapon part for example a Control slide, which also referred to as a moving part
  • the relative to another, usually larger weapon part from a first position or starting position was brought into a second position or end position, in its first position or Reset the starting position or support this provision.
  • the to the provision the spring device serving the moving part has at least one Spring element on.
  • a force is the first weapon part or movement part moved from its starting position to its final position; this force does not necessarily have during the whole movement, that is, the first part of the weapon or Movement part can also by a momentary impulse action in motion be set.
  • the first weapon part or moving part strives to under the effect of relaxing spring elements back to its starting position to move.
  • the force by which the first weapon part or moving part of his Starting position is moved to its final position for example, acts when loading the Firearm or if a part of the energy when firing a projectile becomes usable, for the propulsion of weapon parts for different weapons functions used, for example, for a drive with recoil or with propellant gases
  • the moving part shifts, generally translationally or with a translational component, in the direction of the axis of the soul the weapon barrel of the firearm.
  • the projectiles are fed through a drum,
  • a translational movement of the first weapon part takes place or moving part clocked and gradually according to the cadence of the revolver weapon.
  • the first weapon part or moving part acts as a drive or Control or control slide; by a moving coupling of the first weapon part or moving part with the drum becomes the drum set in rotation.
  • the first weapon part or moving part in such a Arrangement as a control slide for controlling operations on the weapon is formed and effective, this moves under a force from a first position or starting position in a second position or end position;
  • the Spring cocked is the Spring cocked.
  • the spool moves by the spring force or supported by the spring force from its second position or end position in his the first position or starting position back; this relaxes the spring.
  • the first weapon part or moving part can be used in a different way than or drive element act.
  • the movement of the spool takes place with high dynamics, because the way of the Spool, which corresponds to the change in length of the spring elements is comparatively long and the cadence of powerful firearms, which the Sequence of tension and relaxation of the spring elements determined, high.
  • the one Ammunition drum and a movement coupled with the ammunition drum Has spool and a spring device.
  • the spring device serves to move the spool from a second position to a first position after recovering, under tensioning a spring element relative to a another weapon part brought from a first position in this second layer has been.
  • the spring device has as a spring element, a gas spring with a Piston / cylinder arrangement on.
  • the gas chamber communicates with the interior of the gun barrel of the revolver cannon and is in the course of the charging and shooting cycle with propellant from the Gun barrel acted upon. It is very questionable whether a required spring characteristic the spring device can be maintained.
  • the basic idea of the invention is thus to replace conventional ones Spring devices with mechanical spring elements new spring devices to use, whose spring elements are formed by gas springs.
  • restoring force which the movement of the first weapon part or movement part or Spool relative to the other weapon part from a second layer or End position in the first position or start position caused or supported, is instead the force of a prestressed mechanical spring element of the pressure of a compressed gas on a piston in a cylinder of a piston / cylinder arrangement used.
  • the cylinder of the piston / cylinder arrangement is limited, together with the sealing in her guided piston of the piston / cylinder arrangement, one with a suitable gas-filled space, which is also referred to as a pressure chamber can.
  • the pressure chamber is completely closed; that is, she points no opening on or at least no opening that opens during operation becomes; if still during operation gas from the pressure chamber flows, so this is only about the smallest leakage quantities, but in relation to the amount of gas in the pressure chamber practically meaningless are.
  • the piston / cylinder arrangement can be a closable opening have, which only outside of the operation, that is, during assembly or to Maintenance, is opened to supply or remove gas.
  • the new spring device can be designed so that the first weapon part or moving part or the spool movement is coupled to either the piston or the cylinder. But because the moving Masses should be as low as possible, an arrangement is preferred in which the spool is coupled via a piston rod to the piston is.
  • the gas springs used are generally designed as compression springs; the gas in the cylinder is compressed, while that as a moving part or Spool called weapon part under a force from its starting position moved into its final position, and then expanded, reducing the spool is reset to its starting position or the provision of the spool is supported in his starting position.
  • the spool shifts along a path which the piston stroke corresponds to the piston / cylinder arrangement, and essentially the minimum Length of the piston rod determined; this way is relatively large.
  • Functionally as already mentioned, to strive for the masses of moving Parts and thus to keep the mass of the piston rod as low as possible, but with sufficient strength, in particular sufficient kink stability and, where appropriate, a high buckling stability, must be ensured; This is done by choosing a suitable material and / or by suitable Shaping the piston rod and / or additional structural measures reached at the assembled piston rod.
  • Particularly suitable piston rods are those whose cross-section compared with the cross section of a full piston rod, a higher moment of inertia has, whereby the buckling stiffness of the piston rod is improved.
  • piston rods with cross sections which one or more recesses have in the region of the longitudinal axis of the piston rod; as an an example are in particular hollow piston rods in the form of elongated hollow cylinders called, since such piston rods are relatively easy to produce and sealing problems, which will be discussed below, in piston rods With cylindrical outer surface are easier to control.
  • Piston rods with high buckling resistance which are particularly suitable in the present case are, you get, if for a suitable material, in particular a material with a high modulus of elasticity is used.
  • bimetallic piston rods with a core made of a specific light material and a jacket made of a material with a high modulus of elasticity, being the mantle, it should be made of a material consist of high specific gravity, preferably as small as possible Wall thickness should have.
  • Suitable combinations are, for example Aluminum for the core and steel for the jacket.
  • Piston rods can also be made from other suitable materials be, for example, carbon, aramid or other, optionally fiber-reinforced, Materials.
  • the piston rods can also be longitudinally made of several rigid with each other be made connected parts.
  • the buckling and possibly the danger of buckling, which are subject to the piston rods, can also be reduced by the fact that the piston rod at her Scope at least regionally, inside and / or outside the cylinder, is guided or supported.
  • the guide can be guided by guide elements on the Piston rod or for example on the cylinder can be realized.
  • the piston rod must be at least at one end of the cylinder through the Be guided front wall of the cylinder. Therefore, measures must be taken be used to seal the cylinder at the implementation point of the piston rod.
  • suitable sealing and guiding arrangements are provided, which of the relatively rapid relative movement between cylinders and piston rod, and which possibly also for a relatively wide temperature range are suitable.
  • Suitable sealing elements can either on the piston or on the piston rod or on the cylinder side be arranged; In this case, the seal can be mounted in the cylinder or between the cylinder and a cylinder head screwed in the cylinder be arranged or clamped. It has proved more favorable, the To install sealing elements on the cylinder side.
  • the surface which bears against the sealing elements and a sealing surface forms, and when tightening and relaxing the spring device relative to moves the sealing elements must be machined precisely and a high Surface quality, among others, have a low surface roughness.
  • this sealing surface an outer surface, namely the outer surface of the piston rod, and the precise Processing an outer surface is known to be much less expensive than the precise machining of an inner surface.
  • piston rods both in terms of their general shape as well as their Surface quality should be precisely manufactured, so that the desired sealing effect can be realized.
  • the gas pressure in the cylinder depends among other things on the respective temperature.
  • the temperature range in which the gas spring works can, as already mentioned several times, be considerable. It is therefore advantageous in certain cases to provide a compensation.
  • the amount of gas in the cylinder can be reduced or increased become.
  • the above-mentioned nozzle can be used.
  • a pressure regulator to provide, which regulates the amount of gas in function of the temperature so that the pressure in the cylinder does not exceed or fall below certain limits.
  • the firearm shown in Fig. 1A is a turret gun 10 and has a barrel 12 with a bore axis B designed to shoot projectiles supplied to it from a drum 14 which forms a sort of intermediate storage for the projectiles.
  • the drum 14 is surrounded on the revolver gun 10 by a housing 17 and therefore not visible in Fig. 1A .
  • Fig. 1B shows the drum 14 arranged with its axis of rotation T parallel to the axis B of the barrel 12 ; Such an arrangement is not mandatory.
  • the drum 14 contains a certain number n of channels, so-called cartridge bearings, in the present case five cartridge bearings 14.1 to 14.5, which are directed coaxially to the axis of rotation T and the axis of the soul B and intended for receiving generally one projectile.
  • the number of cartridges does not have to be five; There are usually three to six cartridges, but there are also other numbers of cartridges available.
  • the drum 14 is cyclically rotated about its axis of rotation T during the shooting, such that it rotates by 360 ° / n after each shot, ie by 72 ° in the case of five cartridge bearings.
  • On the drum 14 is a relatively movable to her first weapon part or moving part, which acts as a control slide 16 , is arranged, which is coupled in terms of movement with the drum 14 ; with each rotation of the drum 14 , the spool 16 performs a translatory movement in the direction of the axis of rotation T , and with each translational movement of the spool 16 , the drum 14 performs a rotation.
  • the spool valve 16 moves translationally relative to another weapon part 11, which is indicated only schematically in Fig. 1B ; Under the other weapon part 11 should generally be understood a component of the revolver gun 10 .
  • the spring device according to the invention can also be used when during the movement cycle 'no implementation of a continuous rotary movement is performed in a translational movement, but when to Example of the spool or the moving part with a reciprocating rotatable or also translatorisch moving weapon part can be coupled.
  • each of the cylinders 20 includes a pressure chamber 20.1 sealed by a sealing and guiding arrangement 22 , which is filled with a gas.
  • the walls of the cylinder 20 include a tube 20.2 , a front end wall 20.3 and a rear wall 20.4 .
  • the front-side end wall 20.3 contains an insert 20.5 arranged in the tube 20.2 . Embodiments are also possible in which the functions of the tube 20.2 and the insert 20.5 are perceived together.
  • the insert 20.5 has an opening for the piston rod 18 and a plurality of sealing elements of a sealing arrangement 22 .
  • the rear wall 20.4 is sealingly but removably mounted in the tube 20.2 .
  • the rear wall 20.4 has an opening with an openable nozzle 20.6 , through which the gas can be introduced during assembly or for maintenance purposes in the pressure chamber 20.1 or removed from it.
  • the outer diameter of the piston rod 18 and thus the breakthrough in use 20.5 have significantly smaller transverse dimensions than the inner diameter of the tube 20.2 , therefore, the piston rod 18 is secured by a arranged at its rear end nose 18.0 against sliding out of the cylinder 20 .
  • the piston / cylinder arrangement 19 forms, as already mentioned, a gas spring of a spring arrangement, wherein the entire spring arrangement can have one or more, generally parallel, gas springs.
  • the mode of action of the piston / cylinder arrangement 19 or of the gas spring is described below: While during a rotation of the drum 14 by 360 ° / n the moving member 16 performs its translational movement and is moved from a starting position to an end position, shifts the piston rod 18 of the piston / cylinder arrangement 19 , which is coupled in terms of movement with the movement part 16, into the cylinder 20, with the result that the volume of the pressure chamber 20.1 decreases and the gas pressure prevailing in the pressure chamber 20.1 increases.
  • the compressed gas in the pressure chamber 20.1 exerts a force on the piston rod 18 , which allows or supports their provision from the end position to the starting position. If the piston rod 18 has reached its starting position again, then a cycle of movement has ended and the course of events just described begins again until the shooting is interrupted.
  • the piston rod 18 has, as all armed during firing tactile parts, the lowest possible mass. To achieve this, for a given piston stroke or a given length of the piston rod 18, the cross-sectional areas of the piston rod and the density of the materials used must be as low as possible. Nevertheless, the piston rod 18 must be designed with respect to their dimensions and the materials used so that they have sufficient strength and in particular a sufficient kink and possibly.
  • FIGS. 3A to 3F Suitable cross sections of piston rods 18 are shown in FIGS. 3A to 3F .
  • Fig. 3A shows on the left a piston rod 18 with a circular cross section, which is made of a single material.
  • a piston rod could have a jacket 18.1 , preferably made of a material of high strength and stiffness, and a hereándiameter core 18.2 made of a material of lower strength and density, the compound of the materials and the shape of the piston rod 18 by pressing, sintering or Another suitable manufacturing process is accomplished, which guarantees a sufficiently firm connection between the different materials.
  • FIG. 3B shows on the left a piston rod 18 with a relatively thin-walled jacket 18.3 and a longitudinal cavity 18.4 ; such a cross-section has a larger area moment of inertia for the same cross-sectional area than a full cross-section and is therefore more resistant to bending and buckling.
  • a piston rod 18 with the jacket or the jacket layer 18.3 with an annular cross-section and a relatively large-diameter core 18.4 which preferably has a lower density than the jacket 18.3 shown.
  • a further piston rod 18 which has a jacket 18.5 , a core 18.6 and webs 18.7 , which connect the shell and the core.
  • the spaces 18.8 between the shell 18.5 , the core 18.6 and the webs 18.7 can, as shown in the left part of the figure, form three longitudinal cavities; they can also, as shown in the right part of the figure, be filled with three longitudinal cores of a material, which preferably has a lower density than the material of sheath 18.5 , core 18.6 and webs 18.7 .
  • FIG. 3D shows a further piston rod 18 with an at least approximately oval cross-section, which may also have flat cross-sectional parts 18.9 .
  • such a piston rod 18 may be guided from the outside.
  • a piston rod 18 is shown, which is hollow and whose cross-section is substantially rectilinearly limited.
  • Fig. 3F shows a piston rod 18 with a cross section in the manner of a Maltese cross, which has a relatively high area moment of inertia and flat surfaces 18.10 , along which the piston rod 18 can be guided.
  • FIG. 4A shows a piston rod 18 in a section containing the longitudinal axis L.
  • This piston rod 18 is prismatic; If the cross-sectional area has a circular boundary, such a piston rod 18 is cylindrical on the outside.
  • a further piston rod 18 is shown in a section containing the longitudinal axis L , but which is not formed prismatic but, in accordance with the particular stress, areas 18.11 with larger and areas 18.12 having smaller cross-sections.
  • the individual areas may be formed prismatic or tapered.
  • a piston rod 18 is shown, which has an approximately oval cross-section. Also shown is a guide device 24 , which serves for the all-round guidance of the piston rod 18 .
  • the sealing arrangement 22 is formed such that the sealing elements 22.1 are fastened in the cylinder 20 .
  • FIG. 6B it is also possible, as shown in FIG. 6B , to arrange the sealing elements 22.1 at the inner end region of the piston rod 18, which forms an actual piston 18.11 .

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Description

Die Erfindung betrifft eine Federvorrichtung für eine Revolverkanone nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Revolverkanone mit einer Federvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Federvorrichtungen der eingangs genannten Art für bzw. an Feuerwaffen dienen im Wesentlichen dazu, ein erstes, meist kleines Waffenteil, zum Beispiel einen Steuerschieber, das im Folgenden auch als Bewegungsteil bezeichnet, der relativ zu einem weiteren, meist grösseren Waffenteil aus einer ersten Lage bzw. Startlage in eine zweite Lage bzw. Endlage gebracht wurde, in seine erste Lage bzw. Startlage zurückzustellen oder diese Rückstellung zu unterstützen. Die zur Rückstellung des Bewegungsteils dienende Federvorrichtung weist mindestens ein Federelement auf. Wenn sich das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil in seiner Startlage befindet, ist es entweder entspannt oder, meist durch Verkürzung des Federelementes, leicht vorgespannt. Durch eine Stellkraft wird das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil aus seiner Startlage in seine Endlage bewegt; diese Stellkraft muss nicht zwingend während der ganzen Bewegung wirken, das heisst, das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil kann auch durch eine kurzzeitige Impulseinwirkung in Bewegung gesetzt werden. Das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil ist bestrebt, sich unter der Wirkung der sich entspannenden Federelemente in seine Startlage zurück zu bewegen.
Die Stellkraft, durch welche das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil aus seiner Startlage in seine Endlage bewegt wird, wirkt beispielsweise beim Laden der Feuerwaffe oder wenn ein Teil der Energie, die beim Abfeuern eines Projektils nutzbar wird, zum Antrieb von Waffenteilen für verschiedenen Waffenfunktionen genutzt wird, zum Beispiel für einen Antrieb mit Rückstoss oder mit Treibladungsgasen Hierbei verschiebt sich das Bewegungsteil, im Allgemeinen translatorisch oder mit einer translatorischen Komponente, in Richtung der Seelenachse des Waffenrohres der Feuerwaffe.
Bei einer Revolverkanone, der die Projektile über eine Trommel zugeführt werden, erfolgt zum Beispiel eine translatorische Bewegung des ersten Waffenteiles bzw. Bewegungsteils getaktet und schrittweise entsprechend der Kadenz der Revolverwaffe. Das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil wirkt als Antriebs- bzw. Steuerelement bzw. Steuerschieber; durch eine bewegungsmässige Koppelung des ersten Waffenteils bzw. Bewegungsteils mit der Trommel wird die Trommel in Rotation versetzt. Das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil, das bei einer solchen Anordnung als Steuerschieber zur Steuerung von Vorgängen an der Waffe ausgebildet und wirksam ist, bewegt sich hierbei unter einer Stellkraft aus einer ersten Lage bzw. Startlage in eine zweite Lage bzw. Endlage; hierbei wird die Feder gespannt. Anschliessend bewegt sich der Steuerschieber durch die Federkraft oder unterstützt von der Federkraft aus seiner zweiten Lage bzw. Endlage in seine die erste Lage bzw. Startlage zurück; hierbei entspannt sich die Feder. In anderen Typen von Feuerwaffen, die nicht als Revolverwaffen ausgebildet sind, kann das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil in anderer Weise als Steuer- bzw. Antriebselement wirken.
Die Bewegung des Steuerschiebers erfolgt mit hoher Dynamik, denn der Weg des Steuerschiebers, welchem die Längenänderung der Federelemente entspricht, ist verhältnismässig lang und die Kadenz leistungsstarker Feuerwaffen, welche die Abfolge der Spannung und Entspannung der Federelemente bestimmt, hoch.
Um die Wirkung von Waffen zu erhöhen, besteht generell das Bestreben, ihre Kadenz zu erhöhen. Dies bedingt, dass die Massen aller bewegten Waffenteile reduziert und die Steifigkeit der herkömmlichen mechanischen Federelemente erhöht werden müssten. Es ist offensichtlich, dass die Reduktion der Massen der bewegten Waffenteile besonders erstrebenswert aber auch besonders schwierig zu erreichen ist bei Waffen mittlerer und grosser Kaliber. Mit den heute üblichen Federvorrichtungen mit mechanischen Federelementen wurde nun im Hinblick auf die Fertigungstechnik zur Erzeugung der Federelemente und die Funktion und Lebensdauer der Federvorrichtungen eine Grenze erreicht, jenseits welcher eine weitere Steigerung der Kadenz nicht mehr möglich ist.
Mit der US-5,370,036 ist zwar eine Revolverkanone bekannt geworden, die eine Munitionstrommel und einen bewegungsmässig mit der Munitionstrommel gekoppelten Steuerschieber und eine Federvorrichtung besitzt. Die Federvorrichtung dient dazu, den Steuerschieber aus einer zweiten Lage in eine erste Lage zurückzuholen, nachdem er unter Spannen eines Federelementes relativ zu einem weiteren Waffenteil aus einer ersten Lage in diese zweite Lage gebracht worden ist. Die Federvorrichtung weist als Federelement eine Gasfeder mit einer Kolben/Zylinder-Anordnung auf. Im Gegensatz zur Erfindung ist im Zylinder nicht eine durch den Kolben geschlossene Gaskammer gebildet, die eine bestimmte und im Wesentlichen unveränderliche Menge an Gas enthält, sondern die Gaskammer steht mit dem Inneren des Waffenrohres der Revolverkanone in Verbindung und wird im Laufe des Ladungs- und Schiesszyklus mit Treibgas aus dem Waffenrohr beaufschlagt. Es ist hierbei sehr fraglich, ob eine erforderliche Federcharakteristik der Federvorrichtung eingehalten werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird somit darin gesehen,
  • eine verbesserte Federvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich für Feuerwaffen mittlerer und grösserer Kaliber und hoher Kadenzen eignet, insbesondere für Revolverkanonen, wobei die Sicherheit und Präzision der Funktion und eine hohe Lebensdauer gewährleistet sein soll, und
  • eine Revolverkanone mit einer derartigen Federvorrichtung zu schaffen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss
  • für die Federvorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1; und
  • für die Revolverkanone durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 14.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Ansprüche definiert.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt also darin, an Stelle von herkömmlichen Federvorrichtungen mit mechanischen Federelementen neue Federvorrichtungen zu verwenden, deren Federelemente durch Gasfedern gebildet sind. Als Rückstellkraft, welche die Bewegung des ersten Waffenteils bzw. Bewegungsteils bzw. Steuerschiebers relativ zum weiteren Waffenteil aus einer zweiten Lage bzw. Endlage in die erste Lage bzw. Startlage verursacht oder unterstützt, wird anstelle der Kraft eines vorgespannten mechanischen Federelementes der Druck eines komprimierten Gases auf einen Kolben in einem Zylinder einer Kolben/Zylinder-Anordnung benutzt.
Der Zylinder der Kolben/Zylinder-Anordnung begrenzt, zusammen mit dem dichtend in ihr geführten Kolben der Kolben/Zylinder-Anordnung, einen mit einem geeigneten Gas gefüllten Raum, der auch als Druckkammer bezeichnet werden kann. Die Druckkammer ist vollständig geschlossen; das heisst, sie weist keine Öffnung auf bzw. zumindest keine Öffnung, die während des Betriebes geöffnet wird; wenn trotzdem während des Betriebes Gas aus der Druckkammer strömt, so handelt es sich hierbei lediglich um kleinste Leckage-Mengen, die aber im Verhältnis zur Menge des Gases in der Druckkammer praktisch bedeutungslos sind. Die Kolben/Zylinder-Anordnung kann aber eine verschliessbare Öffnung aufweisen, die nur ausserhalb des Betriebes, das heisst bei der Montage oder zu Wartungszwecken, geöffnet wird, um Gas zu- oder abzuführen. Die beim Betrieb in der Druckkammer vorhandene Gasmasse ist aber jeweils praktisch konstant, das heisst, die Druckkammer enthält stets dieselbe Menge desselben Gas, und dieses Gas wird während des Betriebes nicht ausgetauscht; das Volumen der Druckkammer bzw. des Gases, und damit der Gasdruck in der Druckkammer, sind in Abhängigkeit von der Lage des Kolbens, veränderbar, wobei aber die Masse des Gases konstant bleibt.
Die wesentlichsten Vorteile, die sich aus der Verwendung von Federvorrichtungen mit Gasfedern ergeben, sind die Folgenden:
  • Gasfedern können mit steileren Kraft/Weg-Charakteristiken hergestellt werden als mechanische Federelemente, ohne dass ihre Lebensdauer oder die Funktionsfähigkeit der Federvorrichtungen dadurch reduziert wird.
  • Federvorrichtungen mit starken Gasfedern, insbesondere deren bewegte Teile, sind leichter als funktionsmässig vergleichbare Federvorrichtungen mit mechanischen Federelementen.
  • Gasfedern weisen, im Gegensatz zu mechanischen Federelementen, einstellbare bzw. im Laufe der Zeit veränderbare Federcharakteristiken auf. Dies erlaubt es, die Federvorrichtungen an unterschiedliche und/oder sich im Laufe der Zeit verändernde Bedürfnisse anzupassen, ohne dass sie dazu demontiert werden müssten.
Grundsätzlich kann die neue Federvorrichtung so ausgebildet werden, dass das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil bzw. der Steuerschieber bewegungsmässig entweder mit dem Kolben oder mit dem Zylinder gekoppelt ist. Da aber die bewegten Massen möglichst gering sein sollten, wird eine Anordnung bevorzugt, bei welcher der Steuerschieber über eine Kolbenstange mit dem Kolben gekoppelt ist.
Die verwendeten Gasfedern sind im Allgemeinen als Druckfedern ausgebildet; das Gas im Zylinder wird komprimiert, während sich das als Bewegungsteil bzw. Steuerschieber bezeichnete Waffenteil unter einer Stellkraft aus seiner Startlage in seine Endlage bewegt, und expandiert anschliessend, wodurch der Steuerschieber in seine Startlage rückgestellt wird oder die Rückstellung des Steuerschiebers in seine Startlage unterstützt wird.
Der Steuerschieber verschiebt sich längs eines Weges, welchem der Kolbenhub der Kolben/Zylinder-Anordnung entspricht, und der im Wesentlichen die minimale Länge der Kolbenstange bestimmt; dieser Weg ist verhältnismässig gross. Funktionsbedingt ist, wie schon erwähnt, anzustreben, die Massen der bewegten Teile und somit auch die Masse der Kolbenstange möglichst gering zu halten, wobei aber eine ausreichende Festigkeit, insbesondere eine ausreichende Knickstabilität und gegebenenfalls eine hohe Beulstabilität, gewährleistet sein muss; dies wird durch Wahl eines geeigneten Werkstoffes und/oder durch geeignete Formgebung der Kolbenstange und/oder durch zusätzliche konstruktive Massnahmen bei der montierten der Kolbenstange erreicht.
Besonders geeignete Kolbenstangen sind solche, deren Querschnitt, verglichen mit dem Querschnitt einer vollen Kolbenstange, ein höheres Trägheitsmoment aufweist, wodurch die Knicksteifigkeit der Kolbenstange verbessert ist. Besonders günstig sind Kolbenstangen mit Querschnitten, welche eine oder mehrere Ausnehmungen im Bereich der Längsachse der Kolbenstange aufweisen; als Beispiel seien insbesondere hohle Kolbenstangen mit der Form von länglichen Hohlzylindern genannt, da solche Kolbenstangen verhältnismässig leicht herstellbar sind und Dichtungsprobleme, auf welche weiter unten eingegangen wird, bei Kolbenstangen mit zylindrischer Aussenfläche einfacher beherrschbar sind.
Kolbenstangen mit hoher Knicksteifigkeit, die im vorliegenden Fall besonders geeignet sind, erhält man auch, wenn dafür ein geeignetes Material, insbesondere ein Material mit einem hohen Elastizitätsmodul, verwendet wird.
Besonders vorteilhaft sind ferner bimetallische Kolbenstangen mit einem Kern aus einem spezifisch leichten Werkstoff und einem Mantel aus einem Werkstoff mit einem hohen Elastizitätsmodul, wobei der Mantel, sollte er aus einem Werkstoff mit hohem spezifischen Gewicht bestehen, vorzugsweise eine möglichst geringe Wandstärke aufweisen sollte. Geeignete Kombinationen sind beispielsweise Aluminium für den Kern und Stahl für den Mantel.
Kolbenstangen können auch aus anderen geeigneten Werkstoffen hergestellt sein, beispielsweise aus Kohle-, Aramid- oder anderen, gegebenenfalls faserverstärkten, Werkstoffen.
Es kann auch vorteilhaft sein, Kolbenstangen vorzusehen, deren Querschnitt sich über ihre Länge verändert, derart, dass stark beanspruchte Längenbereiche mit Querschnitten höherer Festigkeit ausgebildet werden als schwach beanspruchte Längenbereiche. Hierbei muss darauf geachtet werden, dass Kerbwirkungen an den Übergangsstellen zwischen unterschiedlichen Querschnitten vermieden werden. Einzelne Querschnittsbereiche können prismatisch oder zulaufend ausgebildet sein.
Die Kolbenstangen können auch in Längsrichtung aus mehreren starr miteinander verbundenen teilen hergestellt sein.
Die Knick- und gegebenenfalls die Beulgefahr, welcher die Kolbenstangen unterliegen, kann ferner dadurch reduziert werden, dass die Kolbenstange an ihrem Umfang mindestens bereichsweise, innerhalb und/oder ausserhalb des Zylinders, geführt bzw. abgestützt ist. Die Führung kann durch Führungselemente an der Kolbenstange oder beispielsweise am Zylinder realisiert werden.
Die Kolbenstange muss mindestens an einem Ende des Zylinders durch die Stirnwand des Zylinders geführt sein. Es müssen daher Massnahmen getroffen werden, um den Zylinder an der Durchführungsstelle der Kolbenstange abzudichten. Hierzu werden geeignete Dichtungs- und Führungsanordnungen vorgesehen, welche der verhältnismässig raschen Relativbewegung zwischen Zylinder und Kolbenstange Rechnung tragen, und welche sich gegebenenfalls auch für einen verhältnismässig weiten Temperaturbereich eignen. Geeignete Dichtungselemente können entweder am Kolben bzw. auf der Kolbenstange oder zylinderseitig angeordnet sein; hierbei kann die Dichtung im Zylinder montiert sein oder zwischen dem Zylinder und einem im Zylinder eingeschraubten Zylinder-Kopfteil angeordnet bzw. eingeklemmt sein. Es hat sich als günstiger erwiesen, die Dichtungselemente zylinderseitig zu montieren. Der Grund dafür ist der Folgende: diejenige Fläche, die an den Dichtungselementen anliegt und eine Dichtfläche bildet, und sich beim Spannen und Entspannen der Federvorrichtung relativ zu den Dichtungselementen bewegt, muss präzis bearbeitet sein und eine hohe Oberflächengüte, unter Anderem eine niedrige Oberflächenrauhigkeit aufweisen. Bei einer Anordnung mit den Dichtungselementen am Zylinder ist diese Dichtfläche eine Aussenfläche, nämlich die Aussenfläche der Kolbenstange, und die präzise Bearbeitung einer Aussenfläche ist bekanntlich weit weniger aufwändig als die präzise Bearbeitung einer Innenfläche.
Unter einer präzisen Bearbeitung soll verstanden werden, dass die Kolbenstangen sowohl bezüglich ihrer allgemeinen Formgebung wie auch bezüglich ihrer Oberflächengüte präzis hergestellt sein sollten, damit der erwünschte Dichtungseffekt realisiert werden kann.
Bei der Wahl der verwendeten Werkstoffe müssen die oben angesprochenen Gütekriterien im ganzen Bereich der Umgebungsbedingungen wie Temperatur , Feuchtigkeit und Anderes mehr berücksichtigt werden.
Es erweist sich als günstig und steigert die Lebensdauer der Federvorrichtung, wenn die Kolbenstange bzw. ihre Mantelschicht aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff hergestellt ist. Korrosionsbeständigkeit verhilft dazu, die andauernde Festigkeit und Oberflächengüte der Kolbenstange zu gewährleisten, wobei eine bleibende hohe Oberflächengüte Bedingung für die andauernde Effizienz der Dichtungsanordnung ist.
Auch wenn die neue Federvorrichtung so ausgebildet ist, dass eine optimale Dichtung zwischen Zylinder und Kolbenstange vorhanden ist, ist im Lauf der Zeit mit kleineren Verlusten an Gas zu rechnen. Es ist daher vorteilhaft, den Zylinder mit einem verschliessbaren Stutzen zu versehen, über welchen auch im montierten Zustand Gas bei Bedarf in den Zylinder gebracht werden kann.
Wie schon erwähnt, ist es einer der Vorteile, den man bei Verwendung einer Federvorrichtung mit einer Gasfeder anstelle eines mechanischen Federelementes erzielt, die Möglichkeit, die Federcharakteristik in einfacher Weise zu verändern; es genügt nämlich, die Gasmenge im Zylinder zu erhöhen, um der Gasfeder eine steilere Kraft/Weg-Charakteristik zu verleihen. Der oben erwähnte Stutzen kann also nicht nur zum Einfüllen von Gas zwecks Ersetzen von entwichenem Gas dienen sondern auch zum Einstellen der Federcharakteristik. Besonders vorteilhaft kann es sein, hierzu eine Druckregelvorrichtung vorzusehen.
Eine weitere Möglichkeit, die Federcharakteristik zu beeinflussen, ist die Änderung des Kompressionsverhältnisses. Hierzu wird das Volumen der vom Zylinder begrenzten Druckkammer durch das Einbringen eines Festkörpers, beispielsweise einer Hülse, oder eines anderen, schlecht kompressiblen Stoffes wie zum Beispiel Öl verändert. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Bewegungen der Kolbenstange nicht gestört werden.
Der Gasdruck im Zylinder ist unter anderem von der jeweiligen Temperatur abhängig. Der Temperaturbereich, in welchem die Gasfeder arbeitet, kann, wie schon mehrfach erwähnt, beträchtlich sein. Es ist daher in gewissen Fällen vorteilhaft, eine Kompensation vorzusehen. Bei permanent hohen oder permanent tiefen Temperaturen kann hierzu die Gasmenge im Zylinder verringert oder erhöht werden. Auch dazu kann der oben erwähnte Stutzen benutzt werden. Bei stark schwankenden Temperaturen ist es vorteilhaft, eine Druckregeleinrichtung vorzusehen, welche die Gasmenge in Funktion der Temperatur so regelt, dass der Druck im Zylinder gewisse Grenzwerte nicht über- bzw. unterschreitet.
Um herkömmliche Revolverkanonen, welche Federvorrichtungen mit mechanischen Federelementen aufweisen, in einfacher Weise nachzurüsten, können die neuen Federvorrichtungen mit den Gasfedern so konzipiert werden, dass sie sich an Stelle der bisherigen Federvorrichtungen einbauen lassen, die im Allgemeinen in Gehäusen angeordnet sind. Anstelle der mechanischen Federelemente und ihrer Führungsstangen werden dazu die Kolben/Zylinder-Anordnungen in die Gehäuse eingebaut. Hierbei sind keine oder nur unbedeutende Anpassungsarbeiten an der Revolverkanone erforderlich, insbesondere erübrigt es sich, diese vollständig zu demontieren.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigt
Fig. 1A
eine als Revolverkanone ausgebildete Feuerwaffe mit einer Federvorrichtung nach der Erfindung, in vereinfachter Darstellung, in einem Schaubild;
Fig. 1B
eine Trommel für eine Revolverkanone, in vereinfachter Darstellung, in einem Schaubild;
Fig. 2
eine Federvorrichtung nach der Erfindung, in einem die Längsachse einer Kolben/Zylinder-Anordnung enthaltenden Schnitt;
Fig. 3A
ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange, in einem Schnitt senkrecht zu deren Längsachse, wobei in der linken Teilfigur ein voller Querschnitt und in der rechten Teilfigur ein Querschnitt mit einer kleindurchmessrigen Seele dargestellt sind;
Fig. 3B
ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange, in einem Schnitt senkrecht zu deren Längsachse, wobei in der linken Teilfigur ein hohler Querschnitt und in der rechten Teilfigur ein Querschnitt mit einem Kern und einer Mantelschicht dargestellt sind;
Fig. 3C
ein drittes Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange, in einem Schnitt senkrecht zu deren Längsachse, wobei in der linken Teilfigur ein Querschnitt mit drei Längs-Hohlräumen und in der rechten Teilfigur ein Querschnitt mit drei Längs-Kernen dargestellt sind;
Fig. 3D
ein viertes Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange, in einem Schnitt senkrecht zu deren Längsachse;
Fig. 3E
ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange, in einem Schnitt senkrecht zu deren Längsachse;
Fig. 3F
ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange, in einem Schnitt senkrecht zu deren Längsachse;
Fig. 4A
eine Kolbenstange, deren Querschnitt über ihre Länge konstant ist, in einem die Längsachse der Kolbenstange enthaltenden Schnitt;
Fig. 4B
eine Kolbenstange, deren Querschnitt über ihre Länge variabel ist, in einem die Längsachse der Kolbenstange enthaltenden Schnitt;
Fig. 5
eine Kolbenstange, die zur Vermeidung von Ausknicken an ihrer Aussenfläche geführt ist, in einem die Längsachse der Kolbenstange enthaltenden Schnitt;
Fig. 6A
eine Kolben/Zylinderanordnung mit Dichtungselementen am Zylinder; und.
Fig. 6B
eine Kolben/Zylinderanordnung mit Dichtungselementen am Kolben.
Die in Fig. 1A dargestellte Feuerwaffe ist eine Revolverkanone 10 und weist ein Waffenrohr 12 mit einer Seelenachse B auf, das dazu bestimmt ist, Projektile abzuschiessen, welche ihm aus einer Trommel 14 zugeführt werden, die eine Art Zwischenlager für die Projektile bildet. Die Trommel 14 ist an der Revolverkanone 10 von einem Gehäuse 17 umgeben und daher in Fig. 1A nicht sichtbar.
Fig. 1B zeigt die Trommel 14, die so angeordnet ist, dass ihre Rotationsachse T parallel zur Seelenachse B des Waffenrohres 12 verläuft; eine solche Anordnung ist aber nicht zwingend. Die Trommel 14 enthält eine bestimmte Anzahl n von Kanälen, so genannte Patronenlager, im vorliegenden Fall fünf Patronenlager 14.1 bis 14.5, die koaxial zur Rotationsachse T und zur Seelenachse B gerichtet und zur Aufnahme von im Allgemeinen je einem Projektil bestimmt sind. Die Anzahl der Patronenlager muss nicht fünf sei; üblich sind drei bis sechs Patronenlager, es sind aber auch andere Zahlen von Patronenlagern möglich. Die Trommel 14 wird während des Schiessens taktweise um ihre Rotationsachse T gedreht, derart, dass sie nach jedem Schuss um 360°/n, bei fünf Patronenlagern also um 72°, rotiert. An der Trommel 14 ist ein relativ zu ihr bewegliches erstes Waffenteil bzw. Bewegungsteil, das als Steuerschieber 16 wirkt, angeordnet, das bewegungsmässig mit der Trommel 14 koppelbar ist; bei jeder Rotation der Trommel 14 führt der Steuerschieber 16 eine translatorische Bewegung in Richtung der Rotationsachse T durch, und bei jeder translatorischen Bewegung des Steuerschiebers 16 führt die Trommel 14 eine Rotation durch. Der Steuerschieber 16 bewegt sich hierbei translatorisch relativ zu einem weiteren Waffenteil 11, das in Fig. 1B nur schematisch angedeutet ist; unter dem weiteren Waffenteil 11 soll generell ein Bauteil der Revolverkanone 10 verstanden werden.
Die Federvorrichtung nach der Erfindung kann auch benutzt werden, wenn während des Bewegungszyklus' keine Umsetzung einer fortlaufenden rotativen Bewegung in eine translatorische Bewegung durchgeführt wird, sondern wenn zum Beispiel der Steuerschieber bzw. das Bewegungsteil mit einem hin- und hergehenden rotativen oder ebenfalls translatorisch bewegten Waffenteil koppelbar ist.
Mit dem Steuerschieber 16 sind zwei Kolbenstangen 18 von Kolben/Zylinder-Anordnungen 19 bzw. Gasfedern 19 verbunden, von welchen eine in Fig. 2 dargestellt ist. Die Anzahl der Gasfedern muss nicht zwei sein, es sind auch Anordnungen mit nur einer oder mit mehr als zwei Gasfedern möglich. Die Kolbenstange 18 ragt in einen Zylinder 20 der Kolben/Zylinder-Anordnungen 19. Die zentrale Längsachse der Kolben/Zylinder-Anordnung 19 ist mit L bezeichnet. Jeder der Zylinder 20 enthält eine mittels einer Dichtungs- und Führungsanordnung 22 dichtend abgeschlossene Druckkammer 20.1, welche mit einem Gas gefüllt ist. Die Wandungen des Zylinders 20 umfassen ein Rohr 20.2, eine frontseitige Stirnwand 20.3 und eine Rückwand 20.4. Die frontseitige Stirnwand 20.3 enthält einen im Rohr 20.2 angeordneten Einsatz 20.5. Es sind auch Ausführungen möglich, bei denen jeweils die Funktionen des Rohres 20.2 und des Einsatzes 20.5 gemeinsam wahrgenommen werden. Der Einsatz 20.5 weist einen Durchbruch für die Kolbenstange 18 und mehrere Dichtungselemente einer Dichtungsanordnung 22 auf. Die Rückwand 20.4 ist dichtend aber ausbaubar im Rohr 20.2 befestigt. Die Rückwand 20.4 weist einen Durchbruch mit einem öffenbaren Stutzen 20.6 auf, durch welchen das Gas bei der Montage oder zu Wartungszwecken in die Druckkammer 20.1 eingebracht bzw. aus ihr entnommen werden kann. Der Aussendurchmesser der Kolbenstange 18 und damit der Durchbruch im Einsatz 20.5 weisen bedeutend kleinere Querabmessungen auf als der Innendurchmesser des Rohres 20.2, daher ist die Kolbenstange 18 durch eine an ihrem hinteren Ende angeordnete Nase 18.0 gegen ein Hinausgleiten aus dem Zylinder 20 gesichert.
Die Kolben/Zylinder-Anordnung 19 bildet, wie schon erwähnt, eine Gasfeder einer Federanordnung, wobei die gesamte Federanordnung eine oder mehrere, im Allgemeinen parallel geschaltete, Gasfedern aufweisen kann. Die Wirkungsweise der Kolben/Zylinder-Anordnung 19 bzw. der Gasfeder wird im Folgenden beschrieben: Während bei einer Rotation der Trommel 14 um 360°/n das Bewegungsteil 16 seine translatorische Bewegung durchführt und hierbei aus einer Startlage in eine Endlage bewegt wird, verschiebt sich die bewegungsmässig mit dem Bewegungsteil 16 gekoppelte Kolbenstange 18 der Kolben/Zylinder-Anordnung 19 in den Zylinder 20, was zur Folge hat, dass sich das Volumen der Druckkammer 20.1 verringert und der in der Druckkammer 20.1 herrschende Gasdruck ansteigt. Das komprimierte Gas in der Druckkammer 20.1 übt eine Kraft auf die Kolbenstange 18 aus, welche deren Rückstellung aus der Endlage in die Startlage ermöglicht oder unterstützt. Hat die Kolbenstange 18 ihre Startlage wieder erreicht, so ist ein Bewegungszyklus beendet und der eben beschriebene Ablauf von Vorgängen beginnt aufs Neue, bis das Schiessen unterbrochen wird.
Die Kolbenstange 18 weist, wie alle beim Schiessen taktweise bewegten Waffenteile, eine möglichst geringe Masse auf. Um dies zu erreichen, müssen bei einem gegebenen Kolbenhub bzw. einer gegebenen Länge der Kolbenstange 18 die Querschnittsflächen der Kolbenstange und die Dichte der verwendeten Werkstoffe möglichst gering sein. Trotzdem muss die Kolbenstange 18 bezüglich ihrer Abmessungen und der verwendeten Werkstoffe so ausgebildet sein, dass sie eine genügende Festigkeit und insbesondere eine genügende Knick- und ggfs.
Beulstabilität aufweist. Geeignete Querschnitte von Kolbenstangen 18 sind in den Fig. 3A bis 3F dargestellt.
Fig. 3A zeigt links eine Kolbenstange 18 mit einem kreisförmigen Querschnitt, die aus einem einzigen Werkstoff hergestellt ist. Alternativ könnte eine solche Kolbenstange einen Mantel 18.1, vorzugsweise aus einem Werkstoff hoher Festigkeit und Steifigkeit, sowie einen hier kleindurchmessrigen Kern 18.2 aus einem Werkstoff geringerer Festigkeit und Dichte aufweisen, wobei die Verbindung der Werkstoffe und die Formgebung der Kolbenstange 18 durch Pressen, Sintern Aufspritzen oder eine anderes geeignetes Fertigungsverfahren bewerkstelligt wird, welches eine hinreichend feste Verbindung zwischen den unterschiedlichen Materialien garantiert.
Fig. 3B zeigt links eine Kolbenstange 18 mit einem relativ dünnwandigen Mantel 18.3 und einem Längs-Hohlraum 18.4; ein solcher Querschnitt weist bei gleicher Querschnittsfläche ein grösseres Flächenträgheitsmoment auf als ein voller Querschnitt und ist daher resistenter gegen Biegung und Knickung. Rechts ist eine Kolbenstange 18 mit dem Mantel bzw. der Mantelschicht 18.3 mit kreisringförmigen Querschnitt und einem relativ grossdurchmessrigen Kern 18.4, der vorzugsweise eine geringere Dichte aufweist als der Mantel 18.3, dargestellt.
In Fig. 3C ist eine weitere Kolbenstange 18 dargestellt, die einen Mantel 18.5, einen Kern 18.6 und Stege 18.7 aufweist, welche den Mantel und den Kern verbinden. Die Räume 18.8 zwischen dem Mantel 18.5, dem Kern 18.6 und den Stegen 18.7 können, wie in der linken Teilfigur dargestellt, drei Längs-Hohlräume bilden; sie können auch, wie in der rechten Teilfigur dargestellt, mit drei Längs-Kernen aus einem Werkstoff gefüllt sein, der vorzugsweise eine geringere Dichte aufweist als der Werkstoff von Mantel 18.5, Kern 18.6 und Stegen 18.7.
Fig. 3D zeigt eine weitere Kolbenstange 18 mit einem mindestens annähernd ovalen Querschnitt, der auch ebene Querschnittspartien 18.9 aufweisen kann.
Längs dieser ebenen Querschnittspartien 18.9 kann eine solche Kolbenstange 18 von aussen geführt sein.
In Fig. 3E ist eine Kolbenstange 18 dargestellt, die hohl ist und deren Querschnitt im Wesentlichen geradlinig begrenzt ist.
Fig. 3F zeigt eine Kolbenstange 18 mit einem Querschnitt in der Art eines Malteserkreuzes, der ein verhältnismässig hohes Flächenträgheitsmoment und ebene Flächen 18.10 aufweist, längs welchen die Kolbenstange 18 geführt werden kann.
Fig. 4A zeigt eine Kolbenstange 18 in einem die Längsachse L enthaltenden Schnitt. Diese Kolbenstange 18 ist prismatisch ausgebildet; weist die Querschnittsfläche eine kreisförmige Berandung auf, so ist eine solche Kolbenstange 18 aussen zylindrisch.
In Fig. 4B ist eine weitere Kolbenstange 18 in einem die Längsachse L enthaltenden Schnitt dargestellt, die aber nicht prismatisch ausgebildet ist sondern, in Abstimmung auf die jeweilige Beanspruchung, Bereiche 18.11 mit grösseren und Bereiche 18.12 mit kleineren Querschnitten aufweist. Die einzelnen Bereiche können prismatisch oder zulaufend ausgebildet sein.
In Fig. 5 ist eine Kolbenstange 18 abgebildet, die einen etwa ovalen Querschnitt aufweist. Ebenfalls dargestellt ist eine Führungsvorrichtung 24, die zur allseitigen Führung der Kolbenstange 18 dient.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Kolben/Zylinder-Anordnung 19 ist, wie weiter oben beschrieben und in Fig. 6A nochmals schematisch dargestellt, die Dichtungsanordnung 22 so ausgebildet, dass die Dichtungselemente 22.1 im Zylinders 20 befestigt sind. Es ist aber auch möglich, wie in Fig. 6B dargestellt, die Dichtungselemente 22.1 am inneren Endbereich der Kolbenstange 18, der einen eigentlichen Kolben 18.11 bildet, anzuordnen.

Claims (15)

  1. Federvorrichtung für Revolverkanone (10) mit einer Munitionstrommel (14) und einem bewegungsmässig mit der Munitionstrommel (14) gekoppelten Steuerschieber (16), welche Federvorrichtung dazu ausgebildet ist, den Steuerschieber (16) aus einer zweiten Lage in eine erste Lage zurückzustellen, aus der er unter einer Stellkraft relativ zu einem weiteren Waffenteil (11) der Revolverkanone (10) unter Spannen der Federvorrichtung in die zweite Lage gebracht worden ist,
    wobei die Federvorrichtung mindestens eine Gasfeder mit einer Kolben/Zylinder-Anordnung (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zylinder (20) der Kol-ben/Zylinder-Anordnung (19) am Steuerschieber (16) oder am weiteren Waffenteil (11) und eine Kolbenstange (18) der Kolben/Zylinder-Anordnung (19) am weiteren Waffenteil (11) bzw. am Steuerschieber (16) befestigbar sind.
  2. Federvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (18) am Steuerschieber (16) befestigbar ist.
  3. Federvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gasfeder eine Druckfeder ist.
  4. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (18) eine hohe Knick-und ggfs- Beulstabilität aufweist.
  5. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Kolbenstange (18) bei gegebener Querschnittsfläche ein hohes Flächenträgheitsmoment besitzt.
  6. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Mantelschicht (18.1, 18.3, 18.5) der Kolbenstange (18) aus einem Werkstoff mit einem hohen Elastizitätsmodul hergestellt ist.
  7. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (18) aus einer, beispielsweise bimetallischen, Materialkombination hergestellt ist, wobei ein Kern (18.4) aus einem leichten Material, beispielsweise Aluminium, und ein Mantel (18.3) aus einem Material mit einem hohen Elastizitätsmodul, hergestellt ist.
  8. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche der Kolbenstange (18) eine geringe Oberflächenrauhigkeit und/oder eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweist.
  9. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Kolbenstange (18) über deren Länge in Abstimmung auf die jeweilige Querschnittsbeanspruchung veränderlich ist, wobei vorzugsweise Übergänge zwischen unterschiedlichen Querschnitten kerbwirkungsfrei gestaltet sind.
  10. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (18) mindestens bereichsweise quer zu ihrer Längsachse durch Führungskörper (18.0; 24) geführt bzw. abgestützt ist, um ein Knicken der Kolbenstange (18) zu verhindern.
  11. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben/Zylinderanordnung (19) eine Dichtungs- und gegebenenfalls Führungsanordnung (22) besitzt, mit mindestens einem Dichtungselement (22.1), welches an einem Kolben (18.11) der Kolbenstange (18) oder an einer Stirnfläche (20.3) des Zylinders (20), durch welche die Kofbenstange (18) geführt ist, angeordnet ist.
  12. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (20) einen vorzugsweise in seiner Endfläche (20.4) angeordneten Stutzen (20.5) aufweist, der zum Zubringen oder Entfernen von Gas zur bzw. von der Druckkammer (20.1) dient.
  13. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelvorrichtung vorgesehen ist, durch welche der Druck in der Druckkammer (20.1) innerhalb vorbestimmter Grenzwerte haltbar ist, um entwichenes Gas zu ersetzen und/oder eine Temperaturkompensation zu erzielen.
  14. Revolverkanone (10) mit
    einer Munitionstrommel (14) und
    einem bewegungsmässig mit der Munitionstrommel (14) gekoppelten Steuerschieber (16), und mit
    einer Federvorrichtung, welche Federvorrichtung dazu ausgebildet ist, den Steuerschieber (16) aus einer zweiten Lage in eine erste Lage zurückzustellen, aus der er unter einer Stellkraft relativ zu einem weiteren Waffenteil (11) der Revolverkanone (10) unter Spannen der Federvorrichtung in die zweite Lage gebracht worden ist, wobei
    die Federvorrichtung mindestens eine Gasfeder mit einer Kolben/Zylinder-Anordnung (19) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Zylinder (20) der Kolben/Zylinder-Anordnung (19) am Steuerschieber (16) oder am weiteren Waffenteil (11) und eine Kolbenstange (18) der Kolben/Zylinder-Anordnung (19) am weiteren Waffenteil (11) bzw. am Steuerschieber (16) befestigt sind.
  15. Revolverkanone (10) nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Rückholen des Steuerschiebers (16) eine weitere, mit der Federvorrichtung zusammenwirkende Vorrichtung aufweist.
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