WO2007079879A1 - Gasabnahmeanordnung und lauf bzw. waffe mit einer gasabnahmeanordnung - Google Patents

Gasabnahmeanordnung und lauf bzw. waffe mit einer gasabnahmeanordnung Download PDF

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WO2007079879A1
WO2007079879A1 PCT/EP2006/011947 EP2006011947W WO2007079879A1 WO 2007079879 A1 WO2007079879 A1 WO 2007079879A1 EP 2006011947 W EP2006011947 W EP 2006011947W WO 2007079879 A1 WO2007079879 A1 WO 2007079879A1
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WO
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gas
barrel
outlet opening
gas cylinder
gas outlet
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PCT/EP2006/011947
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French (fr)
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Norbert Fluhr
Berthold Weichert
Stefan Doll
Ernst WÖSSNER
Martin Stussak
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Heckler & Koch Gmbh
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Publication date
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Priority to EP06829529A priority patent/EP1963772B1/de
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    • 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
    • F41A5/00—Mechanisms or systems operated by propellant charge energy for automatically opening the lock
    • F41A5/18—Mechanisms or systems operated by propellant charge energy for automatically opening the lock gas-operated
    • F41A5/26—Arrangements or systems for bleeding the gas from the barrel
    • F41A5/28—Adjustable 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
    • F41A5/00—Mechanisms or systems operated by propellant charge energy for automatically opening the lock
    • F41A5/18—Mechanisms or systems operated by propellant charge energy for automatically opening the lock gas-operated
    • F41A5/26—Arrangements or systems for bleeding the gas from the barrel

Definitions

  • the invention relates to a gas take-off assembly for a barrel of a gas-pressure self-loading weapon (e.g., a machine gun) having a gas cylinder communicating with the barrel bore and having a first gas exit port cooperating with a throttle element.
  • a gas take-off device is known, for example, from DE 196 15 181.
  • barrel denotes both a gun barrel with moves and fields as well as a smooth gun barrel.
  • Directional indications such as top, bottom, front, back, right and left are given for an attacking weapon from the point of view of the shooter.
  • a gas piston is arranged in a gas cylinder.
  • the gas cylinder is largely closed at one end, so that between the gas piston end face and the end wall of the gas cylinder, a pressure chamber is formed, which is in communicating communication with the interior of the barrel.
  • the incoming gases build up a working pressure in the pressure chamber, which acts on the end face of the working piston.
  • the resulting force acts via the power piston on a drive linkage, which is part of the loading mechanism in the weapon, and the cartridge feed and removal causes the closure movement, and possibly the tensioning of the trigger mechanism.
  • the pressure chamber is provided with a gas outlet opening for pressure adjustment and - vote.
  • the gas entering the gas cylinder from the barrel partly exits the gas cylinder or the pressure chamber into the environment, so that a lower pressure acts in the pressure chamber compared to the barrel.
  • Such an embodiment is also known from DE 196 15 181.
  • the gas quantity entering the pressure chamber from the barrel can be regulated via an adjustable valve (DE 648 391). With these measures, the flow and pressure conditions in the gas take-off arrangement can be matched to the weapon.
  • a barrel change is not a problem in itself, the barrel is intended, but undesirable under conditions of use. Therefore, there is basically the problem with automatic weapons to keep the weft cadence as stable as possible, even in case of permanent use, in order to keep the weapon load low, to stabilize the ammunition consumption and to keep the intervals between necessary running changes as long as possible.
  • a gas supply mechanism which has a spring-loaded control valve which is intended to allow a portion of the originating from the barrel of the weapon gases to escape in the event of excessive pressure and gastikutz limit the speed of movement of the movable parts ,
  • This solution is intended for semi-automatic firearms, especially shotguns, and requires a spring loaded control valve.
  • the object of the present invention is to provide an improved gas take-off device which at least partially eliminates the problems described above.
  • a gas take-off device In this case, run, gas cylinder, gas outlet opening and a throttle element are designed and arranged so that the temperature-induced change in length of the barrel, which occurs at continuous fire, causes a relative movement between the gas cylinder and throttle element, so that the throttle element, the gas outlet opening more or less freely and thus the in the pressure chamber acting gas pressure stabilized according to the running temperature.
  • a self-regulating gas sampling device is provided in which the change in length of the barrel changes the pressure and flow conditions in the gas cylinder so that the temperature-induced increased gas pressure in the barrel causes no significant pressure increase in the pressure chamber.
  • claim 2 relates to a throttle element, which is arranged in the interior and / or outside of the gas cylinder.
  • the relative movement is particularly easily ensured by the throttle element is fixed relative to a thermally less stressed housing component and the gas cylinder is fixed with respect to a running section.
  • the throttle element is used to control the throttle element so the axial relative movement between the corresponding barrel portion and the housing.
  • the throttle element is formed on a gas cylinder at least partially surrounding recording.
  • the gas cylinder is arranged axially displaceable for receiving.
  • This solution provides a structurally particularly simple operative connection between throttle element and gas cylinder and thus between the gas outlet opening and throttle element.
  • the throttle element is designed as a sealing zone, which is formed on the receptacle and corresponding to the axial barrel displacement mounted in the gas cylinder gas outlet opening reduced or increased.
  • the sealing zone pushes more or less over the first gas outlet opening and relocated or opened their cross-section and the resulting from the barrel bore forth in the pressure chamber pressure is more or less on the corresponding Covered or uncovered gas outlet opening reduced.
  • the gas cylinder is connected to a connection part fixed to the barrel.
  • this connector is also advantageously the communicating connection between the pressure chamber or gas cylinder and the barrel bore instead.
  • the fixed connection with the barrel ensures that the gas cylinder moves according to the axial displacement of the barrel, so that the relative movement takes place between recording or arranged on the recording sealing zone and the gas cylinder or the gas outlet opening mounted therein.
  • An interference fit ensures that the fitting and barrel are sealed against each other so that no gas leaks between the barrel and fitting.
  • a positive connection via a pin can additionally take place.
  • This pin can also be designed so that it fixes the connecting part and thus the gas cylinder in the desired circumferential position with respect to the barrel.
  • the receptacle is connected via a sleeve which surrounds the gas linkage and thus protects, firmly connected to a housing component. This is on the one hand shielded the gas linkage and on the other hand, the temperature of the barrel largely decoupled fixation of the recording possible.
  • an axially displaceable to the running axis support member may be additionally secured to the receptacle.
  • This support element prevents transverse forces acting on the receptacle are transmitted to the gas cylinder and possibly affect the displaceable arrangement between the gas cylinder and recording.
  • a further gas outlet opening may be provided in the gas cylinder in order to facilitate the tuning of the gas take-off device to a specific weapon configuration.
  • this vote is particularly easy to perform by this additional gas outlet opening is arranged in a removable insert. The vote is made simply by choosing a corresponding insert with a correspondingly large gas outlet opening. It is also possible to make this vote, for example via a control valve according to claim 12.
  • Claims 13 and 14 relate to a barrel with an inventive gas take-off device or a weapon, in particular a machine gun, with such a barrel.
  • FIG. 1 shows a partial sectional view of the barrel and a housing assembly of a machine gun, which is provided with a gas take-off device according to the invention
  • FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1, which shows the gas removal device according to the invention
  • Fig. 3 is a side perspective view of in
  • Fig. 4 shows the view of Fig. 3 in a hot gun barrel.
  • Fig. 1 the front part of a machine gun is shown with a barrel assembly 1 and a housing assembly 2, wherein barrel assembly 1 and housing assembly 2 are shown partially cut. Housing assembly 2 and Limposed- group 1 are connected to each other via the gas take-off 3. Not shown are the subsequent to the rear part of the housing assembly trigger mechanism and other housing components with closure guide and shoulder rest.
  • a carrying handle 4 attached to the gas take-off 3 a sighting device 5 and at the mouth of the barrel 1, a muzzle fire brake 6.
  • the ammunition (not shown) is strapped and automatically fed via a corresponding mechanism (not shown) to the arranged in the rear end of the barrel 10 cartridge chamber and ignited there.
  • the ignited propellant catapulted the projectile from the cartridge case through the barrel bore 7, which runs concentrically to the so-called soul axis 8, forward out of the muzzle towards the target.
  • a portion of the propellant gas passes through a tap hole 9, which extends transversely to the bore 7 radially in the barrel 10 and is coaxially connected thereto in the gas take-off 3 introduced gas channel 11 and the main channel 12 guided in the pressure chamber 14 formed by the gas cylinder 13.
  • a gas piston 15 which is connected to the gas linkage 16, or is formed thereon.
  • two rings 17 are formed with cylindrical outer surfaces for guiding and sealing, which lie with a corresponding fit on the cylindrical inner wall 18 of the gas cylinder 13 slidably.
  • the fit between the outer surfaces of the rings 17 and the cylindrical inner wall 18 is selected so that the gas piston 15 in the gas cylinder thirteenth displaceable but largely arranged gas-tight.
  • the sliding along each other surfaces are mechanically processed accordingly (turning, milling, grinding, Höhen) and to increase the durability ggf. Surface treated (hardened, chrome plated, coated, etc.).
  • the propellant gas which has entered the pressure chamber 14 builds a working pressure between the end face 19, 19 'of the gas piston 15 and the end face 20, 20' of the gas cylinder 13 or the pressure chamber 14, which moves the gas piston 15 and thus the throttle linkage 16 backwards, wherein the throttle linkage 16 transmits the pressure pulse to the weapon drive, which drives the shutter and loading mechanism.
  • the gas take-off 3 and the gas cylinder 13 formed integrally thereon are connected to the barrel 10 via a collar 21.
  • the sleeve 21 is shrunk to a corresponding outer shell portion 22 with appropriate fit.
  • the axial position on the barrel 10 is defined by a shoulder 23, against which the sleeve 21 rests with its rear end face.
  • the sleeve 21 and thus the gas take-off 3 are additionally set axially and circumferentially to run 10.
  • the gas cylinder 13 is held with its outer side in a sleeve-like cylindrical receptacle 25 axially displaceable.
  • the receptacle 25 is fixedly connected to the housing assembly 2 via the sleeve 26 surrounding the gas rod 16.
  • the receptacle 25 is supported via a guide fork 27 on the running jacket 10, wherein the guide fork 27 is formed so that axial relative movements between the barrel 10 and receptacle 25 are possible.
  • a sealing portion 28 is formed in the front region, which closely surrounds a corresponding portion on the outside of the gas cylinder 13, but so that relative movements (axial sliding movements) between the gas cylinder 13 and receptacle 25 are possible.
  • the first gas outlet opening 29 is formed through which a part of the propellant gas acting in the pressure chamber 14 exits. This gas outlet opening 29 is partially covered by formed on the inside of the receptacle 25 sealing portion 28.
  • Fig. 3 shows the arrangement of the gas cylinder 13 with the partially covered first gas outlet opening 29 in cold running.
  • the gas outlet opening 29 is partially covered by the sealing portion 28 at the front edge 31 of the recess 30, so that the cross-sectional area of the first gas outlet opening 29 is reduced.
  • the pressure energy acts more or less completely in the pressure chamber 14 on the gas piston 15 and thus on the gas linkage 16.
  • the gas outlet opening 29 moves relative to the front edge 31 of the recess 30 by the thermal expansion to the front.
  • This condition is shown in FIG.
  • the cross section of the gas outlet opening 29 is here largely exposed and the increased flow cross-section causes increased gas discharge and thus a pressure reduction in the pressure chamber 14, which compensates for the temperature-induced pressure increase in the bore 7.
  • This control mechanism stabilizes the weft cadence and the pressure pulses acting in the pressure chamber 14 and thus the ammunition consumption and the mechanical stress of the weapon mechanism.
  • a second gas outlet opening 32 is provided which extends axially to the main channel 12 and serves for the basic adjustment of the weft cadence and of the pressure acting in the pressure chamber 14 gas pressure.
  • This second gas outlet opening 32 is arranged in an insert 33, which is inserted via an external thread into a corresponding recess in the gas decrease 3 can be.
  • For sealing is at the rear end of the
  • Insert a circumferential sealing edge 34 is formed, which engages with screwed insert 33 at a corresponding paragraph 35 in the gas take-off 3, so that during operation of the weapon no gas between the insert 33 and 3 gas can escape.
  • the second gas outlet opening 32 is so large that the pressure in the pressure chamber 14 together with the first gas outlet opening 29, which is partially covered by the sealing portion 28 and the front edge 31 of the recess 30 is set in that the desired basic cadence (in the exemplary embodiment about 800 rounds per minute with a tolerance of +/- 50 to +/- 100 rounds per minute) is set.
  • running assemblies 1 can be tuned with the fixed thereto coupled gas take-off 3 on different housing assemblies 2 and different weapons.
  • Manufacturing and assembly tolerances, which cause the first gas outlet opening 29 is covered differently far from the sealing portion 28 of the receptacle 25 can be compensated by a corresponding insert 33 is selected with a correspondingly large second gas outlet opening 32.
  • the pressure chamber 14 by the gas cylinder 13 which is disposed within the receptacle 25, set.
  • the pressure chamber is defined by an external gas cylinder into which a receptacle arranged on the sleeve protrudes. In this shot, the gas piston moves. A front edge of the receptacle covers the first gas outlet opening inwardly relative to Run fixed gas cylinder according to the heat condition
  • the first gas outlet opening 29 formed in the exemplary embodiment can also have other cross-sectional shapes (for example, rectangular or triangular) to improve the pressure control.
  • the choice of cross section allows either a linear, degressive or progressive enlargement or reduction of the variable flow cross section of the first gas outlet opening 29 with temperature-induced changes in length of the barrel 10. It is also possible to provide a plurality of first gas outlet openings 29 which are arranged axially offset and be exposed or covered one after the other.
  • the insert 33 with the second gas outlet opening 32 can also be replaced by an adjustable valve with which the flow cross section of the second gas outlet opening 32 can be adjusted in accordance with the desired basic cadence or the weapon configuration.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasabnahmeanordnung (3) für einen Waffenlauf (10), dessen Laufbohrung (7) in kommunizierender Verbindung mit einem Gaszylinder (13) steht, welcher mit einer ersten Gasaustrittsöffnung (29) versehen ist, die mit einem Drosselelement (34, 35) zusammenwirkt. Die Anordnung ist insbesondere für ein Maschinengewehr geeignet, wobei Lauf (10), Gaszylinder (13) erste Gasaustrittsöffnung (29) und Drosselelement (34, 28) so ausgebildet und angeordnet sind, daß eine temperaturbedingte Längenänderung des Laufs (10) eine Relativbewegung zwischen Gaszylinder (13) und Drosselelement (34, 28) bewirkt, so daß das Drosselelement (34, 28) die erste Gasaustrittsöffnung (29) mehr oder weniger abdichtet und den im Gaszylinder (13) wirkenden Gasdruck entsprechend der Lauf temperatur regelt.

Description

Gasabnahmeanordnung und Lauf bzw. Waffe mit einer
Gasabnahmeanordnung
Die Erfindung betrifft eine Gasabnahmeanordnung für einen Lauf bzw. ein Rohr einer gasdruckladenden Selbstladewaffe (z.B. einem Maschinengewehr) mit einem mit der Laufbohrung in kommunizierender Verbindung stehenden Gaszylinder, der eine erste Gasaustrittsöffnung aufweist, die mit einem Drosselelement zusammenwirkt. So eine Gasabnahmevorrichtung ist bei- spielsweise aus der DE 196 15 181 bekannt.
Der Begriff "Lauf" bezeichnet nachfolgend sowohl einen Waffenlauf mit Zügen und Feldern als auch ein glattes Waffenrohr. Richtungsangaben wie oben, unten, vorne, hinten, rechts und links sind für eine im Anschlag gehaltene Waffe aus der Sicht des Schützen angegeben.
Bei sogenannten Gasdruckladern, bei denen der Lademechanismus vom Munitionsgasdruck angetrieben wird, ist ein Gaskolben in einem Gaszylinder angeordnet. Der Gaszylinder ist an einem Ende weitgehend verschlossen, so daß zwischen der Gaskolbenstirnfläche und der Stirnwand des Gaszylinders eine Druckkammer gebildet wird, die in kommunizierender Verbindung mit dem Inneren des Laufs steht . Bei der Schußabgabe treten die Munitionsgase in diese Druckkammer ein, sobald das Geschoß die Anschlußstelle zwischen Gaskammer und Laufbohrung passiert hat . Die eintretenden Gase bauen in der Druckkammer einen Arbeitsdruck auf, der auf die Stirnfläche des Arbeitskolbens wirkt. Die resultierende Kraft wirkt über den Arbeitskolben auf ein Antriebsgestänge, das Teil des Lademechanismus in der Waffe ist, und die Patronenzufuhr und -abfuhr die Verschlußbewegung, und ggf. das Spannen der Abzugmechanik bewirkt. Bei vollautomatischen Waffen wird diese Mechanik angetrieben, solange der Abzugshebel in gezogener Stellung gehalten wird. Die bei der Schußabgabe frei werdende Detonationsenergie wird also teilweise für den Waffenantrieb abgezweigt. Üblicherweise sind die Strömungsquerschnitte, die Gestaltung des Gaskolbens und der Druckkammer so auf eine bestimmte Waffe abgestimmt, daß eine gewünschte Schußfrequenz, die sog. Kadenz, eingestellt wird, und eine mechanische Überlastung der Antriebsmechanik verhindert wird. Dazu ist, neben der Verbindung zum Lauf, die Druckkammer mit einer Gasaustrittsöffnung zur Druckeinstellung und - abstimmung versehen. So tritt das aus dem Lauf in den Gaszylinder eintretende Gas zum Teil aus dem Gaszylinder bzw. der Druckkammer in die Umgebung aus, so daß in der Druckkammer ein im Vergleich zum Lauf geringerer Druck wirkt. So eine Ausführung ist ebenfalls aus der DE 196 15 181 bekannt. Es gibt auch Mechanismen, bei denen die aus dem Lauf in die Druckkammer eintretende Gasmenge über ein einstellbares Ventil regelbar ist (DE 648 391) . Mit diesen Maßnahmen können die Strömungs- und Druckverhältnisse in der Gas- abnahmeanordnung auf die Waffe abgestimmt werden.
Auch bei solchen verstellbaren Gasaustrittsöffnungen besteht jedoch das Problem, daß sich die Druck- und Strömungsverhältnisse insbesondere bei Maschinengewehren bei länger anhaltendem Dauerfeuer verändern, da der Lauf stark erhitzt wird. Das im Laufinnern befindliche Munitionsgas wird zusätzlich erwärmt und der Gasdruck im Lauf nimmt zu. Damit steigt auch der in der Druckkammer auf den Gaskolben wirkende Arbeitsdruck an und erhöht die auf den Gaskolben wirkende Kraft. Die erhöhten Druckimpulse wirken auf den Gaskolben, beschleunigen diesen stärker und verursachen entsprechend höhere Kräfte im Gasgestänge und im gesamten Lademechanismus.
Der so beschleunigte Ladevorgang erhöht auch die Schußkadenz. Damit geht ein erhöhter Munitionsverbrauch einher und die mechanische Beanspruchung der Waffenbauteile nimmt stark zu. Der unnötig erhöhte Munitionsverbrauch kann beim militärischen Einsatz solcher Waffen ein logistisches Problem darstellen, da mehr Munition mitgeführt und am Einsatzort der Waffe bereitgestellt werden muß, ohne daß die Wirkung der Waffe entsprechend verbessert wird. Die höhere Waffenbeanspruchung führt zu erhöhtem Verschleiß und kürzeren Wartungs- und Instandsetzungsintervallen. Ein Einstellen der Strömungs- und Druckverhältnisse an der Gasabnahmevorrichtung zur Stabilisierung der Kadenz ist schwierig und unter Einsatzbedingungen nicht praxisgerecht. Bisher wird das Problem dadurch eingegrenzt, daß bei jedem Maschinengewehr mindestens ein zweiter Lauf mitgeführt wird, der im Einsatz gegen einen heißgeschossenen Lauf ausgetauscht werden kann. Ein LaufWechsel ist zwar an sich kein Problem, der Lauf ist dazu vorgesehen, aber unter Einsatzbedingungen unerwünscht. Es besteht daher grundsätzlich das Problem bei automatischen Waffen auch bei dauerhaftem Einsatz die Schußkadenz möglichst stabil zu halten, um die Waffenbeanspruchung gering zu halten, den Munitionsverbrauch zu stabilisieren und im Einsatz die Intervalle zwischen notwendigen Laufwechseln möglichst lang zu halten.
In der DE 694 12 384 ist ein Gaszufuhrmechanismus angegeben, der ein federbelastetes Regelventil aufweist, das dazu bestimmt ist, einen Teil der vom Lauf der Waffe stammenden Gase im Falle eines zu großen Drucks entweichen zu lassen und so gasdruckgesteuert die Bewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Teile zu begrenzen. Diese Lösung ist für halbautomatische Feuerwaffen, insbesondere für Schrotflinten, vorgesehen und erfordert ein federbelastetes Regelventil.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine verbesserte Gasabnahmevorrichtung bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Probleme zumindest teilweise ausräumt.
Diese Aufgabe wird durch eine Gasabnahmevorrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Dabei werden Lauf, Gaszylinder, Gasaustrittsöffnung und ein Drosselelement so ausgebildet und angeordnet, daß die temperaturbedingte Längenänderung des Laufs, die bei Dauerfeuer auftritt, eine Relativbewegung zwischen Gaszylinder und Drosselelement bewirkt, so daß das Drosselelement die Gasaustrittsöffnung mehr oder weniger frei gibt und damit den in der Druckkammer wirkenden Gasdruck entsprechend der Lauftemperatur stabilisiert. Praktisch bedeutet dies, daß eine selbstregelnde Gasabnahmevorrichtung bereitgestellt wird, bei der die Längenänderung des Laufs die Druck- und Strömungsverhältnisse im Gaszylinder so verändert, daß der temperaturbedingt erhöhte Gasdruck im Lauf keine wesentliche Druckerhöhung in der Druckkammer bewirkt. Dies gelingt dadurch, daß das Drosselelement bei erhöhter Temperatur und damit bei einer Verlängerung des Laufs den Strömungsquerschnitt einer Gasaustrittsöffnung vergrößert, so daß der im Gaszylinder wirkende Gasdruck trotz erhöhter Temperatur weitgehend stabil bleibt und die auf den Gaskolben wirkenden Druckimpulse nicht ansteigen. Umgekehrt führt eine Abkühlung des Laufs, z.B. in einer Schußpause, dazu, daß der Strömungsquerschnitt der Gasaustrittsöffnung durch das Drosselelement verringert wird, so daß sich der niedrigere Gasdruck im Lauf nur unwesentlich auf den Gasdruck in der Druckkammer auswirkt .
Die abhängigen Ansprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Dabei betrifft Anspruch 2 ein Drosselelement, das im Innern und/oder außen am Gaszylinder angeordnet ist. Gemäß Anspruch 3 wird die Relativbewegung besonders einfach sichergestellt, indem das Drosselelement bezüglich eines thermisch weniger beanspruchten Gehäusebauteils fixiert wird und der Gaszylinder bezüglich eines Lauf- abschnitts festgelegt wird. Zur Steuerung des Drosselelements wird also die axiale Relativbewegung zwischen dem entsprechenden Laufabschnitt und dem Gehäuse genutzt.
In der Weiterbildung gemäß Anspruch 4 ist das Drosselelement an einer den Gaszylinder wenigstens teilweise umgebenden Aufnahme ausgebildet. Dabei ist der Gaszylinder axial verschieblich zur Aufnahme angeordnet. Diese Lösung stellt eine konstruktiv besonders einfache Wirkverbindung zwischen Drosselelement und Gaszylinder und damit zwischen Gasaustrittsöffnung und Drosselelement dar. Gemäß Anspruch 5 ist dabei das Drosselelement als Dichtzone ausgebildet, die an der Aufnahme ausgebildet ist und die entsprechend der axialen Laufverschiebung eine im Gaszylinder angebrachte Gasaustrittsöffnung verringert bzw. vergrößert. Das heißt, durch die Verschiebung des GasZylinders in der Aufnahme entsprechend der Lauftemperatur schiebt sich die Dichtzone mehr oder weniger über die erste Gasaustrittsöffnung und verlegt oder eröffnet deren Querschnitt und der sich aus der Laufbohrung her in der Druckkammer aufbauende Druck wird mehr oder weniger über die entsprechend abgedeckte oder freigelegte Gasaustrittsöffnung abgemindert. Gemäß Anspruch 6 ist der Gaszylinder mit einem Anschlußteil fest mit dem Lauf verbunden. Über dieses Anschlußteil findet auch vorteilhafterweise die kommunizierende Verbindung zwischen Druckkammer bzw. Gaszylinder und der Laufbohrung statt . Die feste Verbindung mit dem Lauf stellt sicher, daß sich der Gaszylinder entsprechend der axialen Verschiebung des Laufs mitbewegt, so daß die Relativ- bewegung zwischen Aufnahme bzw. der an der Aufnahme angeordneten Dichtzone und dem Gaszylinder bzw. der darin angebrachten Gasaustrittsöffnung stattfindet.
Gemäß Anspruch 7 erfolgt die Verbindung zwischen Anschlußteil und Lauf reib- und/oder formschlüssig. Ein Preßsitz stellt sicher, daß das Anschlußstück und Lauf gegeneinander abgedichtet sind, so daß kein Gas zwischen Lauf und Anschlußstück austritt. Zur Verstärkung der Verbindung kann zusätzlich eine formschlüssige Verbindung über einen Stift erfolgen. Dieser Stift kann ebenfalls so ausgebildet werden, daß er das Anschlußteil und damit den Gaszylinder auch in der gewünschten Umfangsstellung bezüglich des Laufs fixiert. Gemäß Anspruch 8 ist die Aufnahme über eine Hülse, die das Gasgestänge umgibt und damit schützt, fest mit einem Gehäusebauteil verbunden. Damit ist zum einen das Gasgestänge abgeschirmt und zum andern die temperaturmäßig vom Lauf weitgehend entkoppelte Fixierung der Aufnahme möglich. Gemäß Anspruch 9 kann zusätzlich ein axial zur Laufachse verschiebliches Stützelement an der Aufnahme befestigt sein. Dieses Stützelement verhindert, daß Querkräfte, die auf die Aufnahme wirken, auf den Gaszylinder übertragen werden und möglicherweise die verschiebliche Anordnung zwischen Gaszylinder und Aufnahme beeinträchtigen. Gemäß Anspruch 10 kann eine weitere Gasaustrittsöffnung im Gaszylinder vorgesehen sein, um die Abstimmung der Gasabnahmevorrichtung auf eine bestimmte Waffenkonfiguration zu er- leichtern. Gemäß Anspruch 11 ist diese Abstimmung besonders einfach durchzuführen, indem diese weitere Gasaustrittsöffnung in einem entnehmbaren Einsatzstück angeordnet ist. Die Abstimmung erfolgt einfach durch die Wahl eines entsprechenden Einsatzstückes mit entsprechend großer Gas- austrittsöffnung. Es ist auch möglich, diese Abstimmung beispielsweise über ein Regelventil gemäß Anspruch 12 vorzunehmen .
Die Ansprüche 13 und 14 betreffen einen Lauf mit einer erfin- dungsgemäßen Gasabnahmevorrichtung bzw. eine Waffe, insbesondere ein Maschinengewehr, mit einem solchen Lauf.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, in denen
Fig. 1 eine Teilschnittdarstellung der Lauf- und einer Gehäusebaugruppe eines Maschinengewehrs zeigt, welches mit einer erfindungsgemäßen Gasabnahmevorrichtung versehen ist,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1, der die erfindungsgemäße Gasabnahmevorrichtung zeigt,
Fig. 3 eine perspektivische Seitenansicht der in
Fig. 2 dargestellten GasabnähmeVorrichtung, bei kaltem Waffenlauf und
Fig. 4 die Ansicht aus Fig. 3 bei heißem Waffenlauf zeigt. In Fig. 1 ist der vordere Teil eines Maschinengewehrs mit einer Laufbaugruppe 1 und einer Gehäusebaugruppe 2 dargestellt, wobei Laufbaugruppe 1 und Gehäusebaugruppe 2 teilweise aufge- schnitten dargestellt sind. Gehäusebaugruppe 2 und Laufbau- gruppe 1 sind über die Gasabnahme 3 miteinander verbunden. Nicht dargestellt sind die sich an dem hinteren Teil der Gehäusebaugruppe anschließende Abzugsmechanik sowie weitere Gehäusebauteile mit Verschlußführung und Schulterstütze. Am hinteren Ende des Laufs 10 ist an seiner Oberseite ein Tragegriff 4, an der Gasabnahme 3 eine Visiereinrichtung 5 und an der Mündung des Laufs 1 eine Mündungsfeuerbremse 6 angebracht .
Die Munition (nicht dargestellt) wird gegurtet und über eine entsprechende Mechanik (nicht dargestellt) automatisch dem im hinteren Ende des Laufs 10 angeordnete Patronenlager zugeführt und dort gezündet . Das gezündete Treibgas katapultiert das Geschoß aus der Patronenhülse durch die Laufbohrung 7, die konzentrisch zur sogenannten Seelenachse 8 verläuft, nach vorne aus der Laufmündung heraus in Richtung Ziel . Sobald das Geschoß den Bereich der Gasabnahme 3 passiert hat, tritt ein Teil des Treibgases über eine Anzapfungsbohrung 9, die quer zur Laufbohrung 7 radial im Lauf 10 verläuft und wird über den sich koaxial daran anschließenden in die Gasabnahme 3 eingebrachten Gaskanal 11 und über den Hauptkanal 12 in die vom Gaszylinder 13 gebildete Druckkammer 14 geführt.
Dieser Bereich ist in Fig. 2 deutlicher erkennbar dargestellt. Im Gaszylinder 13 verläuft ein Gaskolben 15, der mit dem Gasgestänge 16 verbunden ist, bzw. daran ausgebildet ist. Am Gaskolben 15 sind zum Führen und Abdichten zwei Ringe 17 mit zylindrischen Außenflächen ausgebildet, die mit entsprechender Passung an der zylindrischen Innenwand 18 des Gaszylinders 13 gleitend anliegen. Die Passung zwischen den Außenflächen der Ringe 17 und der zylindrischen Innenwand 18 ist so gewählt, daß der Gaskolben 15 im Gaszylinder 13 verschieblich aber weitgehend gasdicht angeordnet ist. Die aneinander entlang gleitenden Flächen sind entsprechend mechanisch bearbeitet (Drehen, Fräsen, Schleifen, Höhnen) und zur Erhöhung der Haltbarkeit ggf . Oberflächen behandelt (gehärtet, verchromt, beschichtet, o.a.).
Das in die Druckkammer 14 gelangte Treibgas baut zwischen der Stirnfläche 19, 19' des Gaskolbens 15 und der Stirnfläche 20, 20' des Gaszylinders 13 bzw. der Druckkammer 14 einen Arbeitsdruck auf, der den Gaskolben 15 und damit das Gasgestänge 16 nach hinten bewegt, wobei das Gasgestänge 16 den Druckimpuls auf den Waffenantrieb überträgt, der die Verschluß- und Lademechanik antreibt .
Die Gasabnahme 3 und der hier einstückig daran ausgebildete Gaszylinder 13 sind über eine Manschette 21 fest mit dem Lauf 10 verbunden. Die Manschette 21 ist dazu mit entsprechender Passung auf einen entsprechenden Außenmantelabschnitt 22 aufgeschrumpft. Die axiale Lage auf dem Lauf 10 ist dabei durch einen Absatz 23 definiert, an dem die Manschette 21 mit ihrer hinteren Stirnfläche anliegt. Über eine Verstiftung 24 sind die Manschette 21 und damit die Gasabnahme 3 zusätzlich axial und in Umfangsrichtung zum Lauf 10 festgelegt. Zusätzlich wird der Gaszylinder 13 mit seiner Außenseite in einer hülsenartig ausgebildeten zylindrischen Aufnahme 25 axial verschieblich gehalten. Die Aufnahme 25 ist über die das Gasgestänge 16 umgebende Hülse 26 fest mit der Gehäusebaugruppe 2 verbunden. Zusätzlich ist die Aufnahme 25 über eine Führungsgabel 27 am Laufmantel 10 abgestützt, wobei die Führungsgabel 27 so ausgebildet ist, daß axiale Relativbewegungen zwischen Lauf 10 und Aufnahme 25 möglich sind.
An der Innenseite der Aufnahme 25 ist im vorderen Bereich ein Dichtabschnitt 28 ausgebildet, der einen entsprechenden Abschnitt an der Außenseite des Gaszylinders 13 eng umschließt, aber so, daß Relativbewegungen (axiale Gleitbewegungen) zwischen Gaszylinder 13 und Aufnahme 25 möglich sind. Im Bereich dieses Dichtabschnitts 28 ist im Gaszylinder 13 die erste Gasaustrittsöffnung 29 ausgebildet, durch die ein Teil des in der Druckkammer 14 wirkenden Treibgases austritt. Diese Gasaustrittsöffnung 29 ist teilweise vom an der Innenseite der Aufnahme 25 ausgebildeten Dichtabschnitt 28 abgedeckt.
Dieser Bereich ist in Fig. 3 und 4 erkennbar. Dazu ist am vorderen Rand der Aufnahme 25 eine in den Dichtabschnitt 28 ragende Ausnehmung 30 ausgebildet, deren vorderer Rand 31 über der Gasaustrittsöffnung 29 verläuft, d.h. die Gasaustrittsöffnung 29 wird vom Dichtabschnitt 28 im Bereich der Ausnehmung 30 teilweise abgedeckt. Dabei wirkt die Ausnehmung 30 mit ihrem vorderen Rand 31 als Lauftemperatur abhängiges Drosselelement, welches die erste Gasaustrittsöffnung 29 entsprechend der Lauftemperatur abdeckt oder freilegt .
Fig. 3 zeigt die Anordnung des Gaszylinders 13 mit der teilweise abgedeckten ersten Gasaustrittsöffnung 29 bei kaltem Lauf. Dabei ist die Gasaustrittsöffnung 29 teilweise vom Dichtabschnitt 28 am vorderen Rand 31 der Ausnehmung 30 abgedeckt, so daß die Querschnittsfläche der ersten Gasaustrittsöffnung 29 verringert ist. In diesem Zustand tritt nur ein geringer Teil des Treibgases aus der Gasaus- trittsöffnung 29 aus und die Druckenergie wirkt mehr oder weniger vollständig in der Druckkammer 14 auf den Gaskolben 15 und damit auf das Gasgestänge 16.
Bei längerem Betrieb der Waffe (Dauerfeuer) erwärmt sich der Lauf 10 und damit auch das Treibgas. Die zusätzliche Treibgaserwärmung erhöht auch den Treibgasdruck in der Laufbohrung 7. Damit würde sich auch in unerwünschter Weise der Treibgasdruck in der Druckkammer 14 erhöhen, der dann die Schußkadenz in unerwünschter Weise erhöhen würde und durch die höheren Druckimpulse die Waffenmechanik höher belasten würde.
Durch die Temperaturerhöhung des Laufes 10 dehnt sich dieser jedoch relativ zur Gehäusebaugruppe 2 nach vorne, entsprechend seinem Wärmeausdehnungskoeffizienten aus. Dabei nimmt er die Gasabnahme 3 mit und bewegt diese ebenfalls nach vorne. Dabei bewegt sich auch der Gaszylinder 13 in der Aufnahme 25 nach vorne, da diese über die Manschette 21 fest mit dem Lauf 10 verbunden ist. Diese Relativbewegung zwischen Lauf 10, Gasabnahme 3/ Gaszylinder 13 und Gasaustrittsöffnung 29 einerseits und Gehäusebaugruppe 2, Hülse 26, Aufnahme 25, Dichtabschnitt 28 und Ausnehmung 30 andererseits führt dazu, daß die erste Gasaustrittsöffnung 29 weiter freigelegt wird. Der vordere Rand 31 der Ausnehmung 30 wandert also relativ zur Gasaustrittsöffnung 29 in axialer Richtung nach hinten. In anderen Worten, die Gasaustrittsöffnung 29 wandert relativ zum vorderen Rand 31 der Ausnehmung 30 durch die wärmebedingten Laufdehnung nach vorne. Dieser Zustand ist in Fig. 4 dargestellt. Der Querschnitt der Gasaustrittsöffnung 29 ist hier weitgehend freigelegt und der erhöhte Strömungsquerschnitt bewirkt eine erhöhte Gasabfuhr aus und damit eine Druckabsenkung in der Druckkammer 14, welche die temperaturbedingte Druckerhöhung in der Laufbohrung 7 kompensiert. Dieser Regelmechanismus stabilisiert die Schußkadenz und die in der Druckkammer 14 wirkenden Druckimpulse und damit den Munitionsverbrauch und die mechanische Beanspruchung des Waffenmechanismus.
Bei einer längeren Feuerpause kühlt sich der Lauf 10 wieder ab. Damit bewegen sich Gasabnahme 3 und Gaszylinder 13 in der Aufnahme 25 nach hinten und die Gasaustrittsöffnung 29 wird zunehmend vom Dichtabschnitt 28 abgedeckt, der Strömungsquerschnitt wird verringert und die Schußkadenz bleibt auch bei abgekühlter Waffe entsprechend hoch.
Am vorderen Ende des Hauptkanals 12 ist eine zweite Gasaustrittsöffnung 32 vorgesehen, die axial zum Hauptkanal 12 verläuft und zur Grundeinstellung der Schußkadenz bzw. des in der Druckkammer 14 wirkenden Gasdrucks dient. Diese zweite Gasaustrittsöffnung 32 ist in einem Einsatzstück 33 angeordnet, welches über ein Außengewinde in eine entsprechende Ausnehmung in die Gasabnahme 3 eingesetzt werden kann. Zur Abdichtung ist am hinteren Ende des
Einsatzstücks eine umlaufende Dichtkante 34 ausgebildet, die bei eingeschraubtem Einsatzstück 33 an einem entsprechenden Absatz 35 in der Gasabnahme 3 angreift, so daß beim Betrieb der Waffe kein Gas zwischen Einsatzstück 33 und Gasabnahme 3 entweichen kann. Zwischen der Dichtkante 34 und der zweiten Gasaustrittsöffnung 32 verläuft die Stirnfläche 20', die zusammen mit der Stirnfläche 20 an der Gasabnahme die Druckkammer 14 nach vorne abschließt.
Zur Grundeinstellung der Waffe sind unterschiedliche Einsatzstücke 33 mit unterschiedlich großen zweiten Gasaustrittsöffnungen 32 verfügbar. Es wird ein solches Einsatzstück 33 ausgewählt, dessen zweite Gasaustrittsöffnung 32 so groß ist, daß der Druck in der Druckkammer 14 gemeinsam mit der ersten Gasaustrittsöffnung 29, die teilweise vom Dichtabschnitt 28 bzw. dem vorderen Rand 31 der Ausnehmung 30 abgedeckt ist, so eingestellt ist, daß die gewünschte Grundkadenz (im Ausführungsbeispiel ca. 800 Schuß pro Minute mit einer Toleranz von +/-50 bis +/- 100 Schuß pro Minute) eingestellt wird. Damit können Laufbaugruppen 1 mit der fest daran gekoppelten Gasabnahme 3 auf unterschiedlichen Gehäusebaugruppen 2 bzw. unterschiedlichen Waffen abgestimmt werden. Fertigungs- und Montagetoleranzen, die dazu führen, daß die erste Gasaustrittsöffnung 29 unterschiedlich weit vom Dichtabschnitt 28 der Aufnahme 25 abgedeckt wird, können ausgeglichen werden, indem ein entsprechendes Einsatzstück 33 mit einer entsprechend großen zweiten Gasaustrittsöffnung 32 ausgewählt wird.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Druckkammer 14 durch den Gaszylinder 13, der innerhalb der Aufnahme 25 angeordnet ist, festgelegt. Bei einer anderen (nicht dargestellten) Ausführungsform wird die Druckkammer durch einen außen liegenden Gaszylinder festgelegt, in den eine an der Hülse angeordnete Aufnahme hineinragt. In dieser Aufnahme bewegt sich der Gaskolben. Eine Vorderkante der Aufnahme bedeckt die erste Gasaustrittsöffnung innen im relativ zum Lauf fixierten Gaszylinder entsprechend der wärmebedingten
Ausdehnung des Laufs 10 und legt diese entsprechend mehr oder weniger frei .
Die im Ausführungsbeispiel rund ausgebildete erste Gasaustrittsöffnung 29 kann zur Verbesserung der Druckregelung auch andere Querschnittsformen aufweisen (z.B. rechteckig oder dreieckig) . Die Wahl des Querschnitts ermöglicht wahlweise eine lineare, degressive oder progressive Ver- größerung bzw. Verringerung des veränderbaren Strömungs- querschnitts der ersten Gasaustrittsöffnung 29 bei temperaturbedingten Längenänderungen des Laufs 10. Es ist auch möglich, mehrere erste Gasaustrittsöffnungen 29 vorzusehen, die axial versetzt angeordnet sind und nacheinander freigelegt bzw. abgedeckt werden.
In einer weiteren Ausführung kann das Einsatzstück 33 mit der zweiten Gasaustrittsöffnung 32 auch durch ein einstellbares Ventil ersetzt werden, mit dem der Strömungsquerschnitt der zweiten Gasaustrittsöffnung 32 entsprechend der gewünschten Grundkadenz bzw. der Waffenkonfiguration eingestellt werden kann.
Weitere Gestaltungsvariationen und Lösungsalternativen erge- ben sich für den Fachmann im Rahmen der anhängenden Ansprüche .

Claims

Ansprüche
1. Gasabnahmeanordnung für einen Lauf (10), insbesondere einen Maschinengewehrlauf, mit einem bezüglich eines Laufbauteils (1, 7, 10, 22, 23) festlegbaren mit der Laufbohrung (7) in kommunizierender Verbindung stehenden Gaszylinder (13), der eine erste Gasaustrittsöffnung (29) aufweist, die mit einem Drosselelement (25, 28, 30, 31; 25', 28', 31'; 25 ' ' , 28' ', 31' ') zusammenwirkt, wobei Gaszylinder (13) , erste Gasaustrittsöffnung (29) und Drosselelement (25, 28, 30, 31; 25 ', 28', 31'; 25' ', 28' ', 31' ') so ausgebildet und angeordnet sind, daß eine temperaturbedingte Ver- änderung der Geometrie des Laufs (10) eine Relativbewegung zwischen Gaszylinder (13) und Drosselelement (25, 28, 30, 31; 25', 28', 31'; 251 1, 281 1, 311 1) bewirkt, so daß das bezüglich eines Gehäusebauteils (2, 26, 37) festlegbaren Drosselelement (25, 28, 30, 31; 25 ', 28', 31'; 25' ', 28 ' ' , 31 ' ' ) die erste Gasaustrittsöffnung (29) mehr oder weniger verschließt und den im Inneren des Gaszylinders (13) wirkenden Gasdruck entsprechend der Lauftemperatur regelt .
2. Gasabnahmeanordnung nach Anspruch 1, wobei das Drosselelement (25, 28, 30, 31; 25', 28', 31'; 25' ', 28' ', 31' ') innen und/oder außen am Gaszylinder (13) angeordnet ist .
3. Gasabnahmeanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Drosselelement (25, 28, 30, 31; 25', 28', 30', 31'; 251 1, 281 1, 301 1, 311 1) an einer den Gaszylinder (13) wenigstens teilweise umgebenden Aufnahme (25; 25'; 25' ') ausgebildet ist, und Gas- zylinder (13) und Aufnahme (25; 25'; 25' ') axial verschieblich zueinander angeordnet sind.
4. Gasabnahmeanordnung nach Anspruch 3, bei welcher das
Drosselelement (25, 28, 30, 31; 25', 28', 31'; 25' ', 28' ', 31' ') einen an der Aufnahme (25; 25'; 25' •) ausgebildeten Dichtabschnitt (28; 28'; 281 1) umfaßt, der bei einer der Lauftemperaturänderung entsprechenden axialen Verschiebung zwischen Gaszylinder (13) und Aufnahme (25; 25'; 25' ') die insbesondere radial im Gaszylinder (13) angebrachte erste Gasaustrittsöffnung (29) verringert bzw. vergrößert.
5. Gasabnahmeanordnung nach Anspruch 3 oder 4, bei welcher die Aufnahme (25'; 25' ') bezüglich des Gaszylinders (13) so einstellbar ausgebildet ist, daß das Drosselelement (25', 28', 31'; 25 ' ■ , 28' ', 31") je nach Einstellung die erste Gasaustrittsöffnung (29) mehr oder weniger verschließt.
6. Gasabnahmeanordnung nach Anspruch 5, bei welcher die Einstellung der Aufnahme (25 '; 25' ') eine weitgehend axiale Lageänderung des Drosselelements (25', 28', 31'; 25' ', 28' ', 31' ') bzgl . der ersten Gasaustrittsöffnung (29) hervorruft.
7. Gasabnahmeanordnung nach einem der vorhergehenden An- sprüche, bei welchem der Gaszylinder (13) über ein mit diesem insbesondere einstückig verbundenes Anschlußteil (21) fest mit dem Lauf (10) koppelbar ist und eine Gaskammer (14) umschließt, die über einen Gaskanal (11, 12) und eine Anzapfbohrung (9) im Lauf (10) mit der Laufbohrung (7) verbunden ist.
8. Gasabnahmeanordnung nach Anspruch 7 , bei welcher die Verbindung zwischen Anschlußteil (21) und Lauf (10) reib- und/oder formschlüssig erfolgt, wobei die reib- schlüssige Verbindung insbesondere durch einen Preßsitz und die kraftschlüssige Verbindung insbesondere durch eine Verstiftung (24) erfolgt.
9. Gasabnahmeanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welchem die Aufnahme (25; 25'; 25' ') über eine ein Gasgestänge (16) umgebende Hülse (26) an einer Ge- häusebaugruppe (2) fixiert ist.
10. Gasabnahmeanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, bei welcher sich die Aufnahme (25) bzw. die Gehäusebaugruppe (37) über ein Stützelement (27) und quer zur Seelenachse (8) am Lauf axial verschieblich abstützt.
11. Gasabnahmeanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Gaszylinder (13) eine zweite Gasaustrittsöffnung (32) aufweist, deren Strömungs- querschnitt auf eine Waffenkonfiguration abstimmbar ist .
12. Gasabnahmeanordnung nach Anspruch 11, bei welcher die zweite Gasaustrittsöffnung (32) in einem entnehmbaren Einsatzstück (33) angeordnet ist, welches in den Gaszylinder (13) einsetzbar ist.
13. Gasabnahmeanordnung nach Anspruch 11 oder 12, bei welcher der Strömungsquerschnitt der zweiten Gasaustritts- Öffnung (32) über ein Regelventil einstellbar ist.
14. Lauf (10) mit einer Gasbnahmeanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche .
15. Waffe, insbesondere Maschinengewehr, mit einem Lauf (10) nach Anspruch 14.
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