EP2082182B1

EP2082182B1 - RÜCKSTOß ABSORBIERENDE SCHUSSWAFFE

Info

Publication number: EP2082182B1
Application number: EP07817389A
Authority: EP
Inventors: Svatopluk Petruj
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-25
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2027-10-24
Also published as: US20100088942A1; CZ300114B6; UA95118C2; WO2008049378A1; ATE517305T1; RU2009118185A; EP2082182A1; US8074391B2; RU2410623C1; WO2008049378B1; CZ2006677A3

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf Schusswaffen, die durch ein Gehäuse gebildet sind, in dem eine Baugruppe von Schlitten und Lauf mit Mündungsbremse und ein Verschluss verschiebbar gelagert sind, der mit einer, sich auf eine hintere Stützfläche des Gehäuses stützenden Rückholfeder versehen ist.

Bisheriger Stand der Technik

Konstrukteure von Schusswaffen, insbesondere von automatischen Schusswaffen, widmen große Aufmerksamkeit der Rückstoßwirkung, die die Genauigkeit des Schießens wesentlich beeinträchtigt. Als allgemein bekanntes Mittel in dieser Richtung wird die Mündungsbremse benutzt, die die Rücklaufwucht des Laufes mindert, indem die sich im Lauf vor dem Projektil befindliche und stark verdichtete Luft sowie die ausgestoßenen Pulvergase auf eine oder mehrere Prallflächen strömen, die mit dem Lauf fest verbunden sind. Die Mündungsbremse selbst hat zum Nachteil, dass der Bremseffekt erst dann auftritt, nachdem das den Lauf verlassende Projektil dem Lauf seine Bewegungsgröße übergeben hat. Die Rückstoßwirkung wird also gemindert, jedoch nicht eliminiert. Es wurden Schusswaffen entworfen, bei denen diese Problematik durch ein Gegengewicht gelöst wird, das außerhalb des Waffengehäuses verschiebbar angebracht ist. Das Gegengewicht ist so mit dem Lauf verbunden, dass es bei der Rückbewegung des Laufes in Gegenbewegung versetzt wird. Ein solcher Mechanismus wird in der GB 2256263 vorgeschlagen. Es ist durch ein Gewichtstück gebildet, das außerhalb des Waffenrahmens parallel zur Laufachse verschiebbar gelagert ist. An dem Gewichtstück ist eine lose Rolle, während am vorderen Ende des Rahmens eine feste Rolle angebracht ist. Ein Seil, dessen ein Ende am Rahmen und das andere Ende am Lauf befestigt ist, umspannt derart die beide Rollen, dass beim Rückgang des Laufes das Gewichtstück nach vorne gezogen wird. Das Gewichtstück mit der losen Rolle wird durch eine am Rahmen befestigte Feder ständig in die hintere Stellung gezogen. Die Rücklaufwucht beim Schuss wird zum Teil durch die Bewegung des Gegengewichts nach vorne und zum Teil durch die Feder absorbiert. Nachteilig an dieser Lösung ist offensichtlich der außerhalb des Rahmens befindliche Seiltrieb mit Rollen. Das Seil selbst stellt ein unzweckmäßiges und gefährliches Element dar und infolge der Seilelastizität tritt der Kompensationseffekt mit Verspätung ein.
Ein anderer, den Rückstoß verringerder Mechanismus, der als Ausgangspunkt der Erfindung dient, wird in US 3,672,255 A vorgeschlagen. Eine Baugruppe von Schlitten und Lauf mit Mündungsbremse und ein Verschluss sind verschiebbar gelagert. Beim Abschuss wird der Baugruppe von Schlitten und Lauf eine vorwärts gerichtete Bewegungsgröße, und dem Verschluss eine rückwärts gerichtete Bewegungsgröße übertragen. Die beweglichen Teile stützen sich während des ganzen Abschussablaufs mittels Spiralfedern auf das Gehäuse ab.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Schusswaffe mit einer brauchbaren Rückstoßkompensation zu entwerfen.

Darstellung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch eine Schusswaffe gelöst, die durch ein Gehäuse gebildet ist, in dem eine Baugruppe von Schlitten und Lauf mit Mündungsbremse und ein Verschluss verschiebbar gelagert sind, wobei der Verschluss mit einer, sich auf eine hintere Stützfläche des Gehäuses stützenden Rückholfeder versehen ist. In einem länglichen, zwischen dem Gehäuse und dem Schlitten befindlichen Raum ist ein Gegengewicht verschiebbar gelagert, auf dessen Stützfläche sich das hintere Ende der Rückholfeder stützt und das in seiner vorderen Stellung auf einer vorderen Anschlagfläche des Schlittens aufsitzt, wobei der Verschluss in seiner hinteren Stellung auf einer hinteren Anschlagfläche des Schlittens aufsitzt, die Rückholfeder sich mit ihrem vorderen Ende in der vorderen Stellung des Verschlusses auch auf eine vordere Stützfläche des Gehäuses stützt, und wobei in den Weg des Verschlusses ein Überleitungselement hineinragt, der sich gleichzeitig auf den Schlitten und auf das Gegengewicht stützt und in seiner äußeren Stellung das Gegengewicht gegen eine vordere Anschlagfläche des Schlittens drückt.
Als Überleitungselement kann unter anderem ein Keil mit doppelseitigem Anzug oder ein Nocken eingesetzt werden.

Kurze Beschreibung der Ausbildungen

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: schematische Darstellung einer automatischen Schusswaffe im Längsschnitt vor dem Abschuss, mit einer Patrone im Patronenlager,
Fig. 2: die Waffe nach Fig. 1 nach dem Abschuss, im Moment, wo das Projektil den Lauf verlassen hat; und
Fig. 3: eine detaillierte Darstellung eines alternativen Überleitungselements.

Ausführungsbeispiele der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schusswaffe ist durch ein Gehäuse 1 gebildet, in dem folgende Teile verschiebbar gelagert sind: ein Schlitten 2 mit einem eingeschraubten Lauf 3, der mit einer Mündungsbremse 4 versehen ist, und ein unverriegelter Verschluss 5. In einem länglichen, durch das Gehäuse 1 und den Verschluss 5 abgegrenzten Raum, ist ein Gegengewicht 6 verschiebbar gelagert. Seine Aufgabe ist, durch seine Vorwärtsbewegung den Rückstoß der Waffe teilweise zu kompensieren, u.z. in dem Zeitraum zwischen dem Abschuss und dem Moment, wo das Projektil den Lauf 3 verlässt. Der Verschluss 5 wird durch eine sich auf das Gehäuse 1 stützende Rückholfeder 7 in die vordere Stellung gedrückt. Der Lauf 3 zusammen mit dem Schlitten 2 und der Mündungsbremse 4 bildet eine Baugruppe 8. Zur Übertragung der rückwärtigen Bewegung des Verschlusses 5 in die Vorwärtsbewegung des Gegengewichts 6 dient ein Überleitungselement, der in seiner unteren Stellung dem Verschluss 5 im Wege steht und der aufwärts beweglich ist. Bei der Waffenausführung nach Fig. 1 und 2 dient ein Keil 9 mit doppelseitigem Anzug als Überleitungselement. Dieser stützt sich gleichzeitig auf den Schlitten 2 und auf das Gegengewicht 6. Bei der Ausführung nach Fig. 3 dient ein Nocken 10 als Überleitungselement. Dieser ist im Schlitten 2 drehbar gelagert und stützt sich gleichfalls auf das Gegengewicht 6. Das Überleitungselement kann auch andere Formen haben, z.B. Kugel, Zylinder, Doppelarmhebel, oder Schrauben-, Rad- oder sogar hydraulisches Getriebe.
Vor dem Abschuss, s. Fig 1, befindet sich der unverriegelte Verschluss 5 in seiner vorderen Stellung gegenüber dem Gehäuse 1 und dem Schlitten 2. In dieser Stellung schließt der Verschluss 5 die Patrone mit dem Projektil 11 im Patronenlager ab. Das Überleitungselement, d.h. der Keil 9 bzw. die Nocke 10 - s. Fig. 3, ragt in den Weg des Verschlusses 5 nach unten, stützt sich auf den Schlitten 2 und sitzt auf der hinteren abgeschrägten Fläche des Gegengewichts 6 und auf der des Verschlusses 5. Die Rückholfeder 7 stützt sich vorne auf eine Stützfläche 12 des Verschlusses 5 und gleichzeitig auf eine vordere Stützfläche 13 des Gehäuses 1 und hinten auf eine Stützfläche 14 des Gegengewichts 6 und gleichzeitig auf eine hintere Stützfläche 15 des Gehäuses 1. Dadurch kontrolliert sie die Lage aller beweglichen Teile der Waffe untereinander und in Bezug auf das Gehäuse 1, d.h. die Lage des Verschlusses 5 und dadurch die Lage der Baugruppe 8 vorne, die Lage des Gegengewichts 6 hinten und dadurch auch die Lage des Überleitungselements in seiner unteren Stellung.
Beim Abschuss wird der Verschluss 5 nach rückwärts beschleunigt, er drückt das Überleitungselement aufwärts und dieser drückt das Gegengewicht 6 vorwärts, bis es mit seiner Stirnfläche 18 gegen eine vordere Anschlagfläche 19 des Schlittens 2 stößt und dem Schlitten 2 seine Bewegungsgröße übergibt. Wenn z.B. die Anzugswinkel des Keils 9 gleich sind - s. Fig. 1 und 2 - gleicht der Weg t, auf dem der Verschluss 5 den Keil 6 in Bewegung setzt, dem Gesamtweg des Gegengewichts 6.
In der hinteren Stellung sitzt nach dem Abschuss eine Rückseite 16 des Verschlusses 5 auf einer hinteren Anschlagfläche 17 des Schlittens 2, das Patronenlager ist offen, das Überleitungselement ist aus dem Weg des Verschlusses 5 weggedrängt und drückt das Gegengewicht 6 gegen eine vordere Anschlagfläche 19 des Schlittens 2. Der Verschluss 5, nachdem er an dem Überleitungselement vorbeigefahren ist, schließt dieses Element gemeinsam mit dem Gegengewicht 6 ab. Die Baugruppe 8 tritt gemeinsam mit dem Gegengewicht 6 und dem Überleitungselement in diesem Moment als kompaktes Körper auf. Die Rückholfeder 7 ist zwischen der Stützfläche 12 des Verschlusses 5 und der Stützfläche 14 des Gegengewichts 6 zusammengedrückt.
Die Rückholfeder 7 setzt dann alle beweglichen Teile wieder in ihre Ausgangsstellung zurück und dabei wird die Waffe geladen.
Nach dem Abschuss beginnt das Projektil 11 sich nach vorne zu bewegen und gleichzeitig beginnen sich auch alle beweglichen Teile der Waffe mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu bewegen. Die Bewegungsrichtung des Verschlusses 5, der Baugruppe 8 und des Übertragungselements ist dabei der Bewegungsrichtung des Projektils 11 entgegengesetzt. Die Richtung des Gegengewichts 6, dessen Bewegung von dem Verschluss 5 mittels des Übertragungselements abgeleitet ist, stimmt mit der Richtung des Projektils 11 überein. Der Weg des Gegengewichts 6 ist so bemessen, dass es auf die vordere Anschlagfläche 19 des Schlittens 2 in dem Moment aufschlägt, wo das Projektil 11 den Lauf 3 verlässt. Dadurch kommt es zur gegenseitigen Kompensation der Bewegungsgrößen des Gegengewichts 6 und der Baugruppe 8 samt Übertragungselement. Der Verschluss 5 setzt seine Bewegung fort und seine obere Wand verschließt mittels des Übertragungselements das Gegengewicht 6 in der vorderen Stellung, sodass in diesem Moment die Massen der Baugruppe 8, des Gegengewichts 6 und des Übertragungselements eine integrierte Masse darstellen. In dem Moment, wo das Projektil 11 den Lauf 3 verlässt, bewirken die Pulvergase die Mündungsbremse 4, die der integralen Masse der Baugruppe 8, des Gegengewichts 6 und des Übertragungselements eine Bewegungsgröße gibt, die der Bewegungsgröße des Verschlusses 5 gleich ist, jedoch entgegensetzt.
Die Mündungsbremse 4 muss so ausgelegt werden, dass sie der integrierten Masse die gewünschte Bewegungsgröße gibt. Das kann nur experimentell durchgeführt werden, u.z. durch stufenweise Anpassung der Mündungsbremse 4. Da der Wirkungsgrad der bekannten Mündungsbremsen bis zu 70 % ist und die Bewegungsgröße des Verschlusses 5 ca 15 bis 30 % der Bewegungsgröße des Projektils 11 beträgt (abhängig von gegenseitigen Verhältnissen der Bewegungsgrößen einzelner beweglichen Teile der Waffe und vom Überleitungsverhältnis des Überleitungselements), ist die gegenseitige Kompensation der erwähnten Bewegungsgrößen möglich.
Bevor der Verschluss 5 mit seiner Rückseite 16 gegen die hintere Anschlagfläche 17 des Schlittens 2 stößt, haben also die Masse des Verschlusses 5 einerseits und die integrale Masse der Baugruppe 8, des Gegengewichts 6 und des Übertragungselements andererseits die gleichen Bewegungsgrößen, nur entgegengesetzt orientiert. Im Moment des Stoßes bleiben alle beweglichen Massen stehen, also die des Verschlusses 5, der Baugruppe 8, des Übertragungselements und des Gegengewichts 6, und der ganze Zyklus beginnt umgekehrt zu verlaufen, wobei eine neue Patrone in das Patronenlager eingezogen wird.
Im weiterem werden die physikalischen Vorgänge beschrieben. Es bedeuten:

m₁₁ -: Masse des Projektils 11, v₁₁ - Geschwindigkeit des Projektils 11 beim Verlassen des Laufes
m₅ -: Masse des Verschlusses 5, v₅ - Geschwindigkeit des Verschlusses 5
m₈ -: Masse der Baugruppe 8, v₈ - Geschwindigkeit der Baugruppe 8
m₉ -: Masse des Übertragungselements
m₆ -: Masse des Gegengewichts 6, v₆ - Geschwindigkeit des Gegengewichts 6
v -: relative Geschwindigkeit des Verschlusses 5 und des Gegengewichts 6 gegenüber der Baugruppe 8, im Falle, dass p = q
p a q -: Koeffiziente, die den Übertragungsfaktor des Übertragungselements bezeichnen, wobei gilt immer: p + q = 2

Für die Beziehung der Bewegungsgrößen untereinander gilt: $m_{11} v_{11} = m_{5} v_{5} + (m_{8} + m_{9}) v_{8} + m_{6} v_{6}$
Für die Geschwindigkeiten der einzelnen beweglichen Teile der Waffe gilt: $v_{5} = pv + v_{8}$
$v_{8} = v_{8}$
$v_{6} = qv - v_{8}$
Es gilt gleichzeitig: $(m_{8} + m_{9}) v_{8} = m_{6} v_{6}$

davon $v_{6} = (m_{8} + m_{9}) v_{8} : m_{6}$

durch Vergleichen der Relation c mit der Gleichung (2.1): $v_{6} = v_{6}$
$qv - v_{8} = (m_{8} + m_{9}) v_{8} : m_{6}$
$v = (m_{8} + m_{9} + m_{6}) v_{8} : {qm}_{6}$

und davon durch Einsetzen in die Gleichung (1): $m_{11} v_{11} = m_{5} (pv + v_{8}) + (m_{8} + m_{9}) v_{8} + m_{6} (qv - v_{8})$
Da es gilt: (m₈ + m₉)v₈ = m₆v₆, eliminieren sich diese zwei Bewegungsgrößen gegenseitig und es bleibt nur die Bewegungsgröße m₅v₅, die bei geeignet gewählten Massen m₅, m₈, m₉, m₆ und Übertragungskoeffizienten p, q, weniger als 20 % der Bewegungsgröße m₁₁v₁₁ betragen kann.
Die Bewegungsgröße m₅v₅, die Reibungskräfte und die Widerstände beim Ausziehen und Auswerfen der Hülse, beim Einziehen der Patrone in das Patronenlager und der Widerstand der Schlagstückfeder werden durch eine einfache Mündungsbremse 4 eliminiert, die an der Mündung des Laufes 3 montiert ist und einen entsprechenden Wirkungsgrad besitzt. So bleiben bei einzelnen Abschüssen sowie bei Dauerfeuer das Gehäuse 1 und eigentlich die ganze Waffe in Ruhe, was Resultat einer kompletten Eliminierung des Rückstoßes ist.

Claims

Schusswaffe, die durch ein Gehäuse (1) gebildet ist, in dem eine Baugruppe von Schlitten (2) und Lauf (3) mit Mündungsbremse (4) und ein Verschluss (5) verschiebbar gelagert sind, wobei der Verschluss (5) mit einer, sich in vorderer Stellung des Verschlusses (5) auf eine hintere Stützfläche (15) des Gehäuses (1) stützende Rückholfeder (7) versehen ist, wobei der Verschluss (5) in seiner hinteren Stellung auf einer hinteren Anschlagfläche (17) des Schlittens (2) aufsitzt, dadurch gekennzeichnet, dass in einem länglichen, zwischen dem Gehäuse (1) und dem Schlitten (2) befindlichen Raum ein Gegengewicht (6) verschiebbar gelagert ist, auf dessen Stützfläche sich das hintere Ende der Rückholfeder (7) stützt und das in seiner vorderen Stellung auf einer vorderen Anschlagfläche (19) des Schlittens (2) aufsitzt, wobei die Rückholfeder (7) sich mit ihrem vorderen Ende in der vorderen Stellung des Verschlusses (5) auch auf eine vordere Stützfläche (13) des Gehäuses (1) stützt, und wobei ein abwärts und aufwärts bewegliches Überleitungselement, das sich gleichzeitig auf den Schlitten (2) und auf das Gegengewicht (6) stützt, in seiner unteren Stellung in den Weg des Verschlusses (5) hineinragt und in seiner Stellung außerhalb des Weges des Verschlusses (5) das Gegengewicht (6) gegen eine vordere Anschlagfläche (19) des Schlittens (2) drückt.
Schusswaffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Überleitungselement ein Keil (9) mit doppelseitigem Anzug eingesetzt ist.
Schusswaffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Überleitungselement ein Nocken (10) eingesetzt ist.