EP4014003A1 - Rohrbremse und rohrwaffe - Google Patents

Rohrbremse und rohrwaffe

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Publication number
EP4014003A1
EP4014003A1 EP20743689.0A EP20743689A EP4014003A1 EP 4014003 A1 EP4014003 A1 EP 4014003A1 EP 20743689 A EP20743689 A EP 20743689A EP 4014003 A1 EP4014003 A1 EP 4014003A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
pressure side
hollow cylinder
brake
piston rod
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.)
Pending
Application number
EP20743689.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian SCHWIEGER
Berthold Baumann
Reinhard DOLLAK
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 Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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 Rheinmetall Waffe Munition GmbH filed Critical Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Publication of EP4014003A1 publication Critical patent/EP4014003A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A25/00—Gun mountings permitting recoil or return to battery, e.g. gun cradles; Barrel buffers or brakes
    • F41A25/02—Fluid-operated systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A25/00—Gun mountings permitting recoil or return to battery, e.g. gun cradles; Barrel buffers or brakes
    • F41A25/16—Hybrid systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A3/00—Breech mechanisms, e.g. locks
    • F41A3/64—Mounting of breech-blocks; Accessories for breech-blocks or breech-block mountings
    • F41A3/78—Bolt buffer or recuperator means
    • F41A3/90—Fluid buffers

Definitions

  • the invention relates to a tubular brake for braking returning masses of a tubular weapon, comprising a hollow cylinder which has an interior filled with a fluid, a control rod arranged in the hollow cylinder which has one end connected to the hollow cylinder and a piston rod surrounding the control rod which is movably arranged within the hollow cylinder in an axial direction of the hollow cylinder.
  • the application also relates to a barrel weapon, in particular a large-caliber weapon, comprising at least one such barrel brake.
  • DE 10 2017 103 052 A1 discloses a pipe brake with a hollow cylinder which is filled with fluid.
  • a movable piston rod and a control rod arranged within the piston rod are located inside the hollow cylinder.
  • the control rod has a changing control profile.
  • a hydropneumatic tube pre-hollow and a tube brake for a recoil gun are known, a piston rod being formed in a hollow cylinder which has a piston firmly connected to the piston rod.
  • US Pat. No. 4,502,366 and DE 2943 083 B1 disclose a hydraulic return brake with a hydraulic cylinder and a piston rod arranged therein.
  • a pipe brake is known from EP 0 351 501 A1.
  • the pipe brake comprises a hollow cylinder filled with fluid.
  • a control rod is arranged and a
  • the end of the control rod is connected to the hollow cylinder.
  • a piston rod is formed in one piece with a piston around the control rod and is movable within the hollow cylinder.
  • the brake piston which is designed in one piece with the piston rod, generates a braking force during this time.
  • the tube brake also has a piston ring behind the piston. The piston and the piston ring have a bore so that the high pressure side and the low pressure side are connected through the piston and the piston ring in the rest position. The bore is designed for flow restriction.
  • the invention is based on the object of creating a barrel brake which enables the barrel to return freely while the projectile is still in the barrel.
  • a tubular brake for braking returning masses of a tubular weapon comprising a hollow cylinder which has an interior filled with a fluid, a control rod arranged in the hollow cylinder, which has one end connected to the hollow cylinder, and a piston rod surrounding the control rod which is movably arranged within the hollow cylinder in an axial direction of the hollow cylinder, a piston which is arranged displaceably in the axial direction and which fluidically separates a high pressure side from a low pressure side of the interior space is formed on the piston rod.
  • a barrel weapon according to claim 12 which has at least one barrel brake of this type or one which is further developed as described below.
  • the barrel weapon is preferably a weapon that usually has one or more barrel brakes.
  • a weapon is preferably a medium or large-caliber weapon.
  • the recoiling masses are parts of a barrel weapon that are deflected against the direction of fire due to recoil. This includes in particular the gun barrel and breech.
  • the end of the control rod is preferably connected circumferentially to the hollow cylinder.
  • the hollow cylinder has the high pressure side and the low pressure side. While the gun barrel is braked by the barrel brake and the piston rod moves together with the piston through the hollow cylinder, the pressure on the high pressure side is higher than on the low pressure side.
  • the hollow cylinder of the barrel brake is preferably connected to the cradle of the barrel weapon and the piston rod to the returning mass of the weapon. But it is also possible that the tube brake is connected to the returning masses of the weapon and the piston rod is connected to the cradle.
  • the piston rod is movable within the hollow cylinder in the axial direction of the hollow cylinder.
  • the piston is arranged on the piston rod so as to be displaceable in the axial direction of the hollow cylinder.
  • the pipe brake has no braking effect during this.
  • the braking effect of the barrel brake only sets in after the projectile has left the gun barrel.
  • a small residual braking force is also prevented by the pipe brake. This ensures that the weapon barrel is stimulated to vibrate as little as possible during the projectile passage. This has a positive effect on the precision of the barrel weapon.
  • the piston fluidically separates the high pressure side from the low pressure side in such a way that, in particular in an area between an outer contour of the piston rod and an inner contour of the hollow cylinder, fluidic communication between the high pressure side and the low pressure side through the piston is excluded through it.
  • the piston can move freely on the piston rod without the fluid being able to flow through the piston between an outer contour of the piston rod and an inner contour of the hollow cylinder.
  • the piston seals this area between the outer contour of the piston rod and an inner contour of the hollow cylinder.
  • the fluid is preferably a hydraulic fluid.
  • the barrel brake can provide that the axially displaceable path of the piston is at least as great as the return path of the returning masses during a projectile passage through the barrel weapon.
  • the piston has two, essentially radially, end faces. This ensures a compact design of the piston and an even pressure distribution over the piston. In addition, structural weak points are avoided and a good sealing effect is achieved.
  • the tubular brake can preferably be designed in such a way that the piston has a high-pressure side end face, the entire end face of which corresponds to the high pressure side in a rest position. Furthermore, it can be provided that the end face also corresponds to the high pressure side in a stop position and a position between the rest position and the stop position.
  • the tubular brake can provide that the piston has a low-pressure side face, the entire face of which corresponds at all times to the low-pressure side.
  • the piston rod has an essentially cylindrical outer contour over its entire length. This ensures that the piston can be axially displaced over a large distance. Thus, even relatively slow projectiles can leave the weapon barrel before the braking effect of the barrel brake takes effect.
  • a regulating gap is formed within the piston rod, in particular between the piston rod and the regulating rod, which connects the high pressure side and the low pressure side, the piston rod having at least one opening which connects the high pressure side and the regulating gap to one another.
  • the opening is preferably arranged in front of a rest position of the piston.
  • the opening can also be arranged behind a rest position of the piston, so that the opening is only exposed when the piston has passed the opening.
  • the rest position is understood to mean the position of the displaceably arranged piston in which the piston is located before the shot is fired.
  • control gap communicates with the high pressure side and the low pressure side in the rest position of the piston.
  • the regulating gap has an opening which is connected to the high pressure side and an opening which is connected to the low pressure side.
  • the regulating gap and the piston are positioned and, in the case of the piston, movable in such a way that the regulating gap is never closed by the piston.
  • the piston thus closes the regulating gap neither in the rest position nor in the end position, nor in a position between the rest position and the end position.
  • the piston has a bevel on the high-pressure side face, which has the same angle of inclination as the opening.
  • the contour of the opening is preferably lengthened by the chamfer of the piston in the rest position.
  • the pipe brake has a stop element arranged on the piston rod for providing an end stop in an end position of the piston.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of a pipe brake according to the invention.
  • the tube brake 1 shows a schematic sectional illustration of a tube brake 1 according to the invention.
  • the tube brake 1 is provided for braking backward masses of a barrel weapon.
  • the pipe brake 1 has a hollow cylinder 10 which has an interior space 11 filled with a fluid.
  • the interior 11 has a floch pressure side 14 and a low pressure side 12.
  • the pipe brake 1 also comprises a control rod 40 arranged in the hollow cylinder 10.
  • the control rod 40 has an end 42 which is connected to the hollow cylinder 10.
  • Control rod 40 and hollow cylinder 10 are preferably screwed together for this purpose.
  • the control rod 40 is therefore not movable relative to the hollow cylinder 10 in the assembled state.
  • the pipe brake 1 further comprises a piston rod 30 surrounding the control rod 40, which is arranged within the hollow cylinder 10 so as to be movable in an axial direction A of the hollow cylinder 10 relative to the hollow cylinder 10 and the control rod 40.
  • the piston rod 30 is a tubular component in which the control rod 40 is arranged.
  • the hollow cylinder 10 of the tubular brake 1 is connected to a cradle of the tubular weapon and the piston rod 30 to the returning masses of the weapon.
  • the hollow cylinder 10 is connected to the returning mass of the weapon and the piston rod 30 is connected to the cradle.
  • a piston 20 that is displaceable in an axial direction A is also arranged inside the hollow cylinder 10.
  • the outer diameter is dimensioned in such a way that it is insignificantly smaller than the inner diameter of the hollow cylinder 10, so that it forms a clearance fit that allows the piston 20 to be displaced in the axial direction A within the hollow cylinder 10.
  • the piston 20 has seals so that it is sealed off from the hollow cylinder 10 at its outer diameter.
  • the piston rod 30, which is displaceable relative to the piston, is supported within the piston 20, so that the piston 20, which is arranged displaceably in the axial direction A and fluidically separates the floch pressure side 14 from the low pressure side 12, is formed on the piston rod 30.
  • the piston 20 can be displaced axially along the piston rod 30 between a rest position R and an end position E.
  • a stop element 50 is also arranged at one end of the piston rod 30 to provide an end stop in an end position E of the piston 20.
  • the stop element 50 also serves to hold an elastic means 16 on the piston rod 30 and an end stop for the elastic means 16 to provide.
  • the other side of the elastic means 16 is supported on the piston 20 and ensures that it can have a defined preload with respect to the stop element 50.
  • the elastic means 16 is, for example, a spring.
  • stop element 50 is screwed onto piston rod 30, for example, and / or secured by a screw.
  • the piston 20, which is arranged displaceably in the axial direction A and which fluidly separates the floch pressure side 14 from the low pressure side 12, is formed on the piston rod 30.
  • the piston 20 can be displaced axially along the piston rod 30 between a rest position R and an end position E.
  • the rest position R defines a position of the piston 20 before a projectile is fired and the end position E of the piston 20 is defined by the stop element 50 arranged on the piston rod 30.
  • the piston 20 and piston rod 30 can be axially displaced together with respect to the hollow cylinder 10.
  • the piston 20 fluidically separates the floch pressure side 14 from the low pressure side 12 in such a way that, in particular in an area B between an outer contour of the piston rod 30 and an inner contour of the hollow cylinder 10, there is no fluidic communication between the floch pressure side 14 and the low pressure side 12 through the piston 20 is formed therethrough. Rather, the fluid for fluidic communication must flow through a regulating gap 34, which connects the floch pressure side 14 with the low pressure side 12.
  • the regulating gap 34 is formed within the piston rod 30, in particular between the piston rod 30 and the regulating rod 40.
  • the piston rod 30 has at least one opening 32 which connects the floch pressure side 14 and the regulating gap 34 to one another, the opening 32 being arranged in front of the rest position R of the piston 20.
  • the at least one opening 32 can also be arranged in such a way that it is only released by the displacement of the piston 20 on the piston rod 30 (not shown).
  • the other side of the regulating gap 34 is connected to the low pressure side 12 via a further opening, so that the regulating gap 34 connects the floch pressure side 14 and the low pressure side 12 to one another.
  • An axially displaceable path L of the piston 20 in the axial direction A is at least as great as the return path of the returning masses during a projectile passage through the barrel weapon, i.e. the path that the returning mass covers until the projectile leaves the weapon barrel.
  • the piston 20 has two essentially radially extending end faces 22, 24.
  • One of the two end faces 22, 24 is an end face 24 on the high pressure side, the entire end face 24 of which corresponds to the high pressure side 14 in a rest position R.
  • the other end face is an end face 22 on the low pressure side, which corresponds to the low pressure side 12 at all times.
  • the piston 20 On the end face 24 on the high-pressure side, the piston 20 has a bevel 28 which has the same angle of inclination as the opening 32. In the rest position R shown in FIG. 1, the contour 33 of the opening 32 is lengthened by the bevel 28 of the piston 20.
  • the end face 22 on the low-pressure side has a groove in which the elastic means 16 is supported.
  • the piston rod 30 which is also connected to the returning parts of the barrel weapon, also runs back, so that the piston rod 30 moves in the axial direction A relative to the piston 20 within the hollow cylinder 10 of the barrel brake 1.
  • the piston 20 remains in its position due to its inertia. This relative displacement continues as the bullet moves through the barrel.
  • the axially displaceable path L of the piston 20 on the piston rod 30 is dimensioned in such a way that the piston rod 30 moves relative to the piston 20 and the returning mass returns without braking for the entire duration that the projectile needs to pass through the weapon barrel can.
  • the path L between the rest position R and the end position E of the piston 20 on the piston rod 30 is selected to be so large that the projectile has left the weapon barrel before the piston 20 rests against the stop element 50.
  • the elastic means 16 which is designed as a spring, in particular as a compression spring, is compressed. Only when the projectile has left the weapon barrel does the piston 20 reach the stop element 50 and is carried along by the piston rod 30, so that from this point on the piston 20 and piston rod 30 move together through the hollow cylinder 10 of the barrel brake 1 and the Braking effect of the pipe brake 1 begins.
  • the fluid is pressed through the at least one opening 32 in the piston rod 30 through the regulating gap 34 from the high pressure side 14 to the low pressure side 12, whereby the brake pressure builds up and the braking force of the pipe brake is generated.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrbremse (1) zum Abbremsen von rücklaufenden Massen einer Rohrwaffe, umfassend einen Hohlzylinder (10), der einen mit einem Fluid gefüllten Innenraum (11) mit einer Hochdruckseite (14) und einer Niederdruckseite (12) aufweist, eine in dem Hohlzylinder (10) angeordnete Regelstange (40), die ein Ende (42) aufweist, das mit dem Hohlzylinder (10) verbunden ist, eine die Regelstange (40) umgebende Kolbenstange (30), die innerhalb des Hohlzylinders (10) in einer Axialrichtung (A) des Hohlzylinders (10) beweglich angeordnet ist, wobei auf der Kolbenstange (30) ein in der Axialrichtung (A) verschiebbar angeordneter Kolben (20) ausgebildet ist, der die Hochdruckseite (14) von der Niederdruckseite (12) fluidisch trennt. Ein in Axialrichtung (A) verschiebbarer Weg (L) des Kolbens (20) ist zumindest so groß, wie der Rücklaufweg der rücklaufenden Massen, während eines Geschossdurchlaufs durch die Rohrwaffe.

Description

B E S C H R E I B U N G
Rohrbremse und Rohrwaffe
Die Erfindung betrifft eine Rohrbremse zum Abbremsen von rücklaufenden Massen einer Rohrwaffe, umfassend einen Hohlzylinder, der einen mit einem Fluid gefüllten Innenraum aufweist, eine in dem Hohlzylinder angeordnete Regelstange, die ein Ende aufweist, das mit dem Hohlzylinder verbunden ist und eine die Regelstange umgebende Kolbenstange, die innerhalb des Hohlzylinders in einer Axialrichtung des Hohlzylinders beweglich angeordnet ist.
Weiterhin betrifft die Anmeldung eine Rohrwaffe, insbesondere eine Großkaliberwaffe, umfassend zumindest eine solche Rohrbremse.
Für die Präzision von Rohrwaffen und besonders großkalibrigen Rohrwaffen ist es wichtig, dass das Waffenrohr während des Geschossdurchlaufes möglichst nicht zu Schwingungen angeregt wird. Heutige großkalibrige Waffenrohre weisen einen Waffenrücklauf auf, der durch Rohrbremsen abgebremst wird. Die Bremskraft wird dabei üblicherweise wegabhängig vom Waffenrücklauf durch eine Flüssigkeitsbremse erzeugt. Dabei wird eine Hydraulikflüssigkeit durch einen Regelspalt gepresst. Der Regelspalt ist mit dem Rücklauf veränderlich und steuert so die Bremskraft.
Aus der DE 10 2017 103 052 A1 ist ein Rohrbremse mit einem Hohlzylinder bekannt, der mit Fluid gefüllt ist. Innerhalb des Hohlzylinders befindet sich eine bewegliche Kolbenstange und eine innerhalb der Kolbenstange angeordnete Regelstange. Die Regelstange weist ein sich veränderndes Regelprofil auf.
Aus der DE 30 15 126 A1 ist ein hydropneumatischer Rohrvorhohler und eine Rohrbremse für ein Rücklaufgeschütz bekannt, wobei eine Kolbenstange in einem Hohlzylinder ausgebildet ist, die einen fest mit der Kolbenstange verbundenen Kolben aufweist.
Die US 4,502,366 und die DE 2943 083 B1 offenbaren eine hydraulische Rücklaufbremse mit einem Hydraulikzylinder und einer darin angeordneten Kolbenstange. Aus der EP 0 351 501 A1 ist eine Rohrbremse bekannt. Die Rohrbremse umfasst einen mit Fluid gefüllten Hohlzylinder. In dem Hohlzylinder ist eine Regelstange angeordnet und ein
Ende der Regelstange ist mit dem Hohlzylinder verbunden. Um die Regelstange herum ist eine Kolbenstange einstückig mit einem Kolben ausgebildet, die innerhalb des Hohlzylinders beweglich ist. Wenn ein Geschoss abgefeuert wird und das Waffenrohr durchläuft, bewegt das Waffenrohr zurück. Der einstückig mit der Kolbenstange ausgebildete Bremskolben erzeugt währenddessen eine Bremskraft. Ferner weist die Rohrbremse einen Kolbenring hinter dem Kolben auf. Der Kolben und der Kolbenring weisen eine Bohrung auf, sodass Hochdruckseite und Niederdruckseite in Ruheposition durch den Kolben und den Kolbenring hindurch verbunden sind. Die Bohrung ist für eine Vorlaufdrosselung ausgebildet.
Aufgrund des Aufbaus der bekannten Waffenbremsen wird, während das Geschoss das Waffenrohr durchläuft eine Bremskraft erzeugt, die auf das Waffenrohr wirkt, was zu einer Schwingungsanregung des Waffenrohres führt. Dies hat negative Effekte auf die Präzision der Waffe.
Ausgehend davon, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rohrbremse zu schaffen, die während das Geschoss sich noch im Waffenrohr befindet einen freien Rücklauf des Waffenrohrs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Rohrbremse des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird eine Rohrbremse zum Abbremsen von rücklaufenden Massen einer Rohrwaffe bereitgestellt, umfassend einen Hohlzylinder, der einen mit einem Fluid gefüllten Innenraum aufweist, eine in dem Hohlzylinder angeordnete Regelstange, die ein Ende aufweist, das mit dem Hohlzylinder verbunden ist, eine die Regelstange umgebende Kolbenstange, die innerhalb des Hohlzylinders in einer Axialrichtung des Hohlzylinders beweglich angeordnet ist, wobei auf der Kolbenstange ein in der Axialrichtung verschiebbar angeordneter Kolben ausgebildet ist, der eine Hochdruckseite von einer Niederdruckseite des Innenraums fluidisch trennt.
Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Rohrwaffe nach Anspruch 12 bereitgestellt, die zumindest eine solche oder wie nachfolgend beschrieben weitergebildete Rohrbremse aufweist.
Bei der Rohrwaffe handelt es sich vorzugsweise um eine solche Waffe, die üblicherweise eine oder mehrere Rohrbremsen aufweist. Vorzugsweise handelt es sich bei einer solchen Waffe um eine Mittel- oder Großkaliberwaffe. Bei den rücklaufenden Massen handelt es sich um die Teile eine Rohrwaffe, die rückstoßbedingt entgegen der Schussrichtung ausgelenkt werden. Hierzu gehören insbesondere Waffenrohr und Verschluss.
Vorzugsweise ist das Ende der Regelstange umfänglich mit dem Hohlzylinder verbunden.
Der Hohlzylinder weist die Hochdruckseite und die Niederdruckseite auf. Während das Waffenrohr durch die Rohrbremse abgebremst wird und sich die Kolbenstange zusammen mit dem Kolben durch den Hohlzylinder bewegen ist auf der Hochdruckseite der Druck höher als auf der Niederdruckseite.
Vorzugsweise ist der Hohlzylinder der Rohrbremse mit der Wiege der Rohrwaffe verbunden und die Kolbenstange mit den rücklaufenden Massen der Waffe. Es ist aber auch möglich, dass die Rohrbremse mit den rücklaufenden Massen der Waffe und die Kolbenstange mit der Wiege verbunden ist.
Die Kolbenstange ist innerhalb des Hohlzylinders in Axialrichtung des Hohlzylinders beweglich.
Der Kolben ist auf der Kolbenstange in Axialrichtung des Hohlzylinders verschiebbar angeordnet.
Hierdurch wird erreicht, dass das Waffenrohr einen freien Rücklauf durchführen kann während ein abgefeuertes Geschoss das Waffenrohr durchläuft. Die Rohrbremse ist während dessen bremswirkungslos. Die Bremswirkung der Rohrbremse setzt erst ein, nachdem das Geschoss das Waffenrohr verlassen hat. Dabei wird auch eine geringe Restbremskraft durch die Rohrbremse verhindert. Hierdurch wird erreicht, dass das Waffenrohr während des Geschossdurchlaufs möglichst wenig zu Schwingungen angeregt wird. Dies hat einen positiven Effekt auf die Präzision der Rohrwaffe.
In vorteilhafter Weiterbildung der Rohrbremse kann vorgesehen sein, dass der Kolben die Hochdruckseite von der Niederdruckseite derart fluidisch trennt, dass, insbesondere in einem Bereich zwischen einer Außenkontur der Kolbenstange und einer Innenkontur des Hohlzylinders, eine fluidische Kommunikation zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite durch den Kolben hindurch ausgeschlossen ist. Hierdurch wird erreicht, dass sich der Kolben frei auf der Kolbenstange bewegen kann, ohne dass das Fluid zwischen einer Außenkontur der Kolbenstange und einer Innenkontur des Hohlzylinders durch den Kolben fließen kann. Der Kolben dichtet diesen Bereich zwischen der Außenkontur der Kolbenstange und einer Innenkontur des Hohlzylinders ab. Bei dem Fluid handelt es sich vorzugsweise um eine Hydraulikflüssigkeit.
Weiterhin kann die Rohrbremse vorsehen, dass der in Axialrichtung axial verschiebbare Weg des Kolbens zumindest so groß ist, wie der Rücklaufweg der rücklaufenden Massen, während eines Geschossdurchlaufs durch die Rohrwaffe.
Hierdurch wird sichergestellt, dass ein Geschoss das Waffenrohr verlassen hat, bevor die Rohrbremse greift, sodass das Waffenrohr einer Rohrwaffe möglichst wenig zu Schwingungen angeregt wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Rohrbremse kann weiter vorgesehen sein, dass der Kolben zwei, im Wesentlichen radial, verlaufende Stirnflächen aufweist. Hierdurch wird ein kompakter Aufbau des Kolbens und eine gleichmäßige Druckverteilung über den Kolben gewährleistet. Zudem werden konstruktive Schwachstellen vermieden und eine gute Abdichtungswirkung erreicht.
Vorzugsweise kann die Rohrbremse derart ausgestaltet sein, dass der Kolben eine hochdruckseitige Stirnfläche aufweist, deren gesamte Stirnfläche in einer Ruheposition mit der Hochdruckseite korrespondiert. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Stirnfläche auch in einer Anschlagposition und einer Position zwischen Ruheposition und Anschlagposition mit der Hochdruckseite korrespondiert.
In vorteilhafter Weiterbildung kann die Rohrbremse vorsehen, dass der Kolben eine niederdruckseitige Stirnfläche aufweist, deren gesamte Stirnfläche jederzeit mit der Niederdruckseite korrespondiert.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Kolbenstange über ihre gesamte Länge eine im Wesentlichen zylindrische Außenkontur aufweist. Hierdurch wird erreicht, dass eine axiale Verschiebbarkeit des Kolbens über einen großen Weg möglich ist. Somit können auch verhältnismäßig langsame Geschosse das Waffenrohr verlassen, bevor die Bremswirkung der Rohrbremse greift.
In Ausgestaltung des Kolbens kann vorgesehen sein, dass innerhalb der Kolbenstange, insbesondere zwischen Kolbenstange und Regelstange ein Regelspalt ausgebildet ist, der die Hochdruckseite und die Niederdruckseite verbindet, wobei die Kolbenstange zumindest eine Öffnung aufweist, die die Hochdruckseite und den Regelspalt miteinander verbindet.
Vorzugsweise ist die Öffnung vor einer Ruheposition des Kolbens angeordnet ist. Alternativ kann die Öffnung aber auch hinter einer Ruheposition des Kolbens angeordnet sein, sodass die Öffnung erst freigegen wird, wenn der Kolben die Öffnung passiert hat.
Hierdurch wird erreicht, dass die während des Bremsvorgangs das Fluid nur durch den Regelspalt von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite strömen kann und sich somit aufgrund der Dimensionierung des Regelspalts eine definierte Bremswirkung einstellt.
Unter Ruheposition wird die Position des verschiebbar angeordneten Kolbens verstanden, in welcher sich der Kolben vor Schussabgabe befindet.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Regelspalt in Ruheposition des Kolbens mit der Hochdruckseite und der Niederdruckseite kommuniziert. Der Regelspalt weist dazu eine Öffnung auf, die mit der Hochdruckseite verbunden ist und eine Öffnung die mit der Niederdruckseite verbunden ist.
Der Regelspalt und der Kolben sind dabei derart positioniert und im Falle des Kolbens derart beweglich, dass der Regelspalt durch den Kolben zu keiner Zeit verschlossen ist. Somit verschließt der Kolben weder in Ruheposition noch in Endposition, noch in einer Position zwischen Ruheposition und Endposition den Regelspalt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Kolben an der hochdruckseitigen Stirnfläche eine Fase aufweist, welche den gleichen Neigungswinkel wie die Öffnung aufweist.
Vorzugsweise wird hierdurch in Ruheposition die Kontur der Öffnung durch die Fase des Kolbens verlängert.
Für den Fall das der Kolben in seiner Ruheposition zumindest teilweise über der Öffnung angeordnet ist, wird hierdurch erreicht, dass sich eine verbesserte Hydrodynamik beim Durchströmen des Regelspalts, im Bereich der Öffnung ergibt.
In Weiterbildung der Rohrbremse kann vorgesehen sein, dass die Rohrbremse ein auf der Kolbenstange angeordnetes Anschlagelement aufweist, zur Bereitstellung eines Endanschlags in einer Endposition des Kolbens.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Rohrbremse.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Rohrbremse 1. Die Rohrbremse 1 ist zum Abbremsen von rücklaufenden Massen einer Rohrwaffe vorgesehen. Die Rohrbremse 1 weist einen Hohlzylinder 10 auf, der einen mit einem Fluid gefüllten Innenraum 11 hat. Der Innenraum 11 weist eine Flochdruckseite 14 und eine Niederdruckseite 12 auf.
Ferner umfasst die Rohrbremse 1 eine in dem Hohlzylinder 10 angeordnete Regelstange 40. Die Regelstange 40 weist ein Ende 42 auf, das mit dem Hohlzylinder 10 verbunden ist. Regelstange 40 und Hohlzylinder 10 sind dazu vorzugsweise miteinander verschraubt. Die Regelstange 40 ist somit im montierten Zustand nicht gegenüber dem Hohlzylinder 10 beweglich.
Die Rohrbremse 1 umfasst ferner eine die Regelstange 40 umgebende Kolbenstange 30, die innerhalb des Hohlzylinders 10 in einer Axialrichtung A des Hohlzylinders 10 relativ zum Hohlzylinder 10 und der Regelstange 40 beweglich angeordnet ist. Die Kolbenstange 30 ist wie aus Fig. 1 ersichtlich ein rohrförmiges Bauteil, in welchem die Regelstange 40 angeordnet ist.
Der Hohlzylinder 10 der Rohrbremse 1 ist mit einer Wiege der Rohrwaffe verbunden und die Kolbenstange 30 mit den rücklaufenden Massen der Waffe. Es ist aber alternativ auch möglich, dass der Hohlzylinder 10 mit den rücklaufenden Massen der Waffe und die Kolbenstange 30 mit der Wiege verbunden ist.
Innerhalb des Hohlzylinders 10 ist ferner ein in einer Axialrichtung A verschiebbarer Kolben 20 angeordnet. Der Außendurchmesser ist derart dimensioniert, dass dieser unwesentlich kleiner ist als der Innendurchmesser des Hohlzylinders 10, sodass diese eine Spielpassung ausbilden, die es erlaubt, dass der Kolben 20 innerhalb des Hohlzylinders 10 in der Axialrichtung A verschiebbar ist. Ferner weist der Kolben 20 Dichtungen auf, sodass dieser an seinem Außendurchmesser gegenüber dem Hohlzylinder 10 abgedichtet ist.
Innerhalb des Kolbens 20 lagert die Kolbenstange 30, die relativ zu dem Kolben verschiebbar ist, sodass auf der Kolbenstange 30 der in der Axialrichtung A verschiebbar angeordnete Kolben 20 ausgebildet ist, der die Flochdruckseite 14 von der Niederdruckseite 12 fluidisch trennt. Dabei ist der Kolben 20 zwischen einer Ruheposition R und einer Endposition E axial entlang der Kolbenstange 30 verschiebbar. Auf der Kolbenstange 30 ist ferner an einem Ende ein Anschlagelement 50 angeordnet, zur Bereitstellung eines Endanschlags in einer Endposition E des Kolbens 20. Ferner dient das Anschlagelement 50 dazu, ein elastisches Mittel 16 auf der Kolbenstange 30 zu halten und einen Endanschlag für das elastische Mittel 16 bereitzustellen.
Die andere Seite des elastischen Mittels 16 ist am Kolben 20 abgestützt und sorgt dafür, dass dieser gegenüber dem Anschlagelement 50 eine definierte Vorspannung aufweisen kann. In Ausgestaltung ist das elastische Mittel 16 beispielsweise eine Feder. Anschlagelement 50 ist dazu beispielsweise auf die Kolbenstange 30 aufgeschraubt und/oder durch eine Schraube gesichert.
Auf der Kolbenstange 30 ist der in der Axialrichtung A verschiebbar angeordnete Kolben 20 ausgebildet, der die Flochdruckseite 14 von der Niederdruckseite 12 fluidisch trennt. Dabei ist der Kolben 20 zwischen einer Ruheposition R und einer Endposition E axial entlang der Kolbenstange 30 verschiebbar. Die Ruheposition R definiert dabei eine Position des Kolbens 20 bevor ein Geschoss abgefeuert wird und die Endposition E des Kolbens 20 wird durch das auf der Kolbenstange 30 angeordnete Anschlagelement 50 definiert. Ferner sind Kolben 20 und Kolbenstange 30 zusammen gegenüber dem Hohlzylinder 10 axial verschiebbar.
Der Kolben 20 trennt die Flochdruckseite 14 von der Niederdruckseite 12 dabei fluidisch derart, dass, insbesondere in einem Bereich B zwischen einer Außenkontur der Kolbenstange 30 und einer Innenkontur des Hohlzylinders 10, keine fluidische Kommunikation zwischen der Flochdruckseite 14 und der Niederdruckseite 12 durch den Kolben 20 hindurch ausgebildet ist. Vielmehr muss das Fluid zur fluidischen Kommunikation durch einen Regelspalt 34 fließen, der die Flochdruckseite 14 mit der Niederdruckseite 12 verbindet.
Der Regelspalt 34 ist innerhalb der Kolbenstange 30, insbesondere zwischen Kolbenstange 30 und Regelstange 40 ausgebildet. Die Kolbenstange 30 weist zumindest eine Öffnung 32 auf, die die Flochdruckseite 14 und den Regelspalt 34 miteinander verbindet, wobei die Öffnung 32 vor der Ruheposition R des Kolbens 20 angeordnet ist. Alternativ kann die zumindest eine Öffnung 32 auch derart angeordnet sein, dass diese erst durch das Verschieben des Kolbens 20 auf der Kolbenstange 30 freigegeben wird (nicht dargestellt).
Die andere Seite des Regelspalts 34 ist mit der Niederdruckseite 12 über eine weitere Öffnung verbunden, sodass der Regelspalt 34 die Flochdruckseite 14 und die Niederdruckseite 12 miteinander verbindet. Ein in Axialrichtung A axial verschiebbarer Weg L des Kolbens 20 ist zumindest so groß, wie der Rücklaufweg der rücklaufenden Massen, während eines Geschossdurchlaufs durch die Rohrwaffe, also den Weg, den die rücklaufende Masse zurücklegt bis das Geschoss das Waffenrohr verlässt.
Während das Waffenrohr durch die Rohrbremse 1 abgebremst wird und sich die Kolbenstange 30 zusammen mit dem Kolben 20 durch den Hohlzylinder 10 bewegt, ist auf der Hochdruckseite 14 der Druck höher als auf der Niederdruckseite 12.
Der Kolben 20 weist zwei im Wesentlichen radial verlaufende Stirnflächen 22, 24 auf. Eine der beiden Stirnflächen 22, 24 ist eine hochdruckseitige Stirnfläche 24, deren gesamte Stirnfläche 24 in einer Ruheposition R mit der Hochdruckseite 14 korrespondiert. Die andere Stirnfläche ist eine niederdruckseitige Stirnfläche 22, die jederzeit mit der Niederdruckseite 12 korrespondiert.
An der hochdruckseitigen Stirnfläche 24 weist der Kolben 20 eine Fase 28 auf, welche den gleichen Neigungswinkel wie die Öffnung 32 aufweist. In der in Fig.1 gezeigten Ruheposition R wird die Kontur 33 der Öffnung 32 durch die Fase 28 des Kolbens 20 verlängert.
Die niederdruckseitige Stirnfläche 22 weist eine Nut auf, in der das elastische Mittel 16 lagert.
Wird ein Geschoss abgefeuert und bewegt sich dieses durch den Lauf, so läuft die rücklaufende Masse der Rohrwaffe zurück. Die Kolbenstange 30 die ebenfalls mit den rücklaufenden Teilen der Rohrwaffe verbunden ist läuft ebenso zurück, sodass sich die Kolbenstange 30 gegenüber dem Kolben 20 innerhalb des Hohlzylinders 10 der Rohrbremse 1 in der Axialrichtung A verschiebt. Der Kolben 20 verbleibt dabei aufgrund seiner Massenträgheit in seiner Position. Während das Geschoss sich durch den Lauf bewegt dauert diese Relativverschiebung an. Der axial verschiebbare Weg L des Kolbens 20 auf der Kolbenstange 30 ist dabei derart dimensioniert, dass für die gesamte Dauer, die das Geschoss für den Durchlauf durch das Waffenrohr braucht, die Kolbenstange 30 sich relativ zu dem Kolben 20 bewegt und die rücklaufende Masse ungebremst zurücklaufen kann. Mit anderen Worten ist der Weg L zwischen Ruheposition R und Endposition E des Kolbens 20 auf der Kolbenstange 30 so groß gewählt, dass das Geschoss das Waffenrohr verlassen hat, bevor der Kolben 20 an dem Anschlagelement 50 anliegt.
Während der Kolben 20 auf der Kolbenstange 30 zurückläuft wird das als Feder, insbesondere als Druckfeder, ausgebildete elastische Mittel 16 komprimiert. Erst wenn das Geschoss das Waffenrohr verlassen hat, gelangt der Kolben 20 an das Anschlagelement 50 und wird durch die Kolbenstange 30 mitgenommen, sodass sich Kolben 20 und Kolbenstange 30 ab diesem Zeitpunkt gemeinsam durch den Hohlzylinder 10 der Rohrbremse 1 bewegen und die Bremswirkung der Rohrbremse 1 einsetzt. Dazu wird das Fluid durch die zumindest eine Öffnung 32 in der Kolbenstange 30 durch den Regelspalt 34 von der Hochdruckseite 14 auf die Niederdruckseite 12 gepresst, wodurch sich der Bremsdruck aufbaut und die Bremskraft der Rohrbremse erzeugt wird.
Soweit sich die vorstehende Offenbarung auf eine Rohrbremse 1 als solche bezieht, so gilt diese gleichzeitig auch für eine Rohrwaffe mit einer solchen Rohrbremse 1 als offenbart.
BEZUGSZEICHEN LISTE
1 Rohrbremse
10 Hohlzylinder
11 Innenraum
12 Niederdruckseite
14 Hochdruckseite
16 elastisches Mittel
20 Kolben
22 niederdruckseitige Stirnfläche
24 hochdruckseitige Stirnfläche
28 Fase
30 Kolbenstange
32 Öffnung
34 Regelspalt
40 Regelstange
42 festes Ende der Regelstange
50 Anschlagelement
A Axialrichtung
B Bereich
E Endposition
L axial verschiebbarer Weg
R Ruheposition

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Rohrbremse (1 ) zum Abbremsen von rücklaufenden Massen einer Rohrwaffe, umfassend einen Hohlzylinder (10), der einen mit einem Fluid gefüllten Innenraum (11) aufweist, eine in dem Hohlzylinder (10) angeordnete Regelstange (40), die ein Ende (42) aufweist, das mit dem Hohlzylinder (10) verbunden ist, eine die Regelstange (40) umgebende Kolbenstange (30), die innerhalb des Hohlzylinders (10) in einer Axialrichtung (A) des Hohlzylinders (10) beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Kolbenstange (30) ein in der Axialrichtung (A) verschiebbar angeordneter Kolben (20) ausgebildet ist, der eine Hochdruckseite (14) von einer Niederdruckseite (12) des Innenraums (11) fluidisch trennt.
2. Rohrbremse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) die Hochdruckseite (14) von der Niederdruckseite (12) derart fluidisch trennt, dass, insbesondere in einem Bereich (B) zwischen einer Außenkontur der Kolbenstange (30) und einer Innenkontur des Hohlzylinders (10), eine fluidische Kommunikation zwischen der Hochdruckseite (14) und der Niederdruckseite (12) durch den Kolben (20) hindurch ausgeschlossen ist.
3. Rohrbremse (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Axialrichtung (A) axial verschiebbarer Weg (L) des Kolbens (20) zumindest so groß ist, wie der Rücklaufweg der rücklaufenden Massen, während eines Geschossdurchlaufs durch die Rohrwaffe.
4. Rohrbremse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) zwei, im Wesentlichen radial, verlaufende Stirnflächen (22, 24) aufweist.
5. Rohrbremse (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (24) des Kolbens (20) eine hochdruckseitige Stirnfläche (24) ist, deren gesamte Stirnfläche (24) in einer Ruheposition (R) mit der Hochdruckseite (14) korrespondiert.
6. Rohrbremse (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (22) des Kolbens (20) eine niederdruckseitige Stirnfläche (22) ist, deren gesamte Stirnfläche jederzeit mit der Niederdruckseite (12) korrespondiert.
7. Rohrbremse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (30) über ihre gesamte Länge eine im Wesentlichen zylindrische Außenkontur aufweist.
8. Rohrbremse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kolbenstange (30), insbesondere zwischen Kolbenstange (30) und Regelstange (40) ein Regelspalt (34) ausgebildet ist, der die Hochdruckseite (14) und die Niederdruckseite (12) verbindet, wobei die Kolbenstange (30) zumindest eine Öffnung (32) aufweist, die die Hochdruckseite (14) und den Regelspalt (34) miteinander verbindet, wobei die Öffnung (32) vorzugsweise vor einer Ruheposition (R) des Kolbens (20) angeordnet ist.
9. Rohrbremse (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelspalt (34) in der Ruheposition (R) des Kolbens (20) mit der Hochdruckseite (14) und der Niederdruckseite (12) kommuniziert.
10. Rohrbremse (1 ) nach 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (20) an der hochdruckseitigen Stirnfläche (24) eine Fase (28) aufweist, welche den gleichen Neigungswinkel wie die Öffnung (32) aufweist.
11. Rohrbremse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrbremse (1) ein auf der Kolbenstange (30) angeordnetes Anschlagelement (50) aufweist, zur Bereitstellung eines Endanschlags in einer Endposition (E) des Kolbens (20).
12. Rohrwaffe umfassend zumindest eine Rohrbremse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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