WO2014206776A1 - Getriebe zur drehrichtungsumschaltung - Google Patents

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WO2014206776A1
WO2014206776A1 PCT/EP2014/062473 EP2014062473W WO2014206776A1 WO 2014206776 A1 WO2014206776 A1 WO 2014206776A1 EP 2014062473 W EP2014062473 W EP 2014062473W WO 2014206776 A1 WO2014206776 A1 WO 2014206776A1
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inner shaft
block
intermediate part
transmission
bevel gear
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PCT/EP2014/062473
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Huonker
Andy MÜLLER
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition Gmbh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/60Gearings for reversal only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A9/00Feeding or loading of ammunition; Magazines; Guiding means for the extracting of cartridges
    • F41A9/37Feeding two or more kinds of ammunition to the same gun; Feeding from two sides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A9/00Feeding or loading of ammunition; Magazines; Guiding means for the extracting of cartridges
    • F41A9/49Internally-powered drives, i.e. operated by propellant charge energy, e.g. couplings, clutches, energy accumulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A9/00Feeding or loading of ammunition; Magazines; Guiding means for the extracting of cartridges
    • F41A9/50External power or control systems

Definitions

  • the invention relates to a transmission for reversing direction with coaxial input and output.
  • the transmission can be used for example in a weapon system in particular for a switchable change of direction of a driven axle.
  • Gears are mechanical components for transmitting or converting speeds, directions of rotation, torques and forces.
  • Gearboxes, friction gearboxes, bevel gears, etc. are among the gearboxes.
  • Gearboxes include spur gears, planetary gearboxes and Kegeiradgetriebe.
  • a continuously variable transmission for swiveling carriages is described in DE 802 057 C.
  • a multipart coupling is provided between a speed variator and a differential.
  • Kumaranaigen can be found in DE 1 952 545 A1.
  • the invention has the object to show a transmission with a reversal of direction, which has a small structural design and is space-saving.
  • the object is achieved by the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments are shown in the subclaims.
  • the invention is based on the idea to realize a switchable direction of rotation of an output shaft.
  • the schaitbare, space-saving gearbox consists of, inter alia, two opposing (coaxial) bevel gears, another preferably lower bevel gear and an intermediate part, a so-called basket.
  • This intermediate part is placed between the two opposing bevel gears.
  • the two opposite bevel gears each sit on a shaft.
  • These are designed as a hollow, in the driving shaft, a slidably mounted inner shaft is involved.
  • the intermediate part has a bore into which the inner shaft is partially or completely stored.
  • the inner shaft and a (e), the intermediate part holding or releasing this block or edge are functionally linked together. Therefore, a one-piece construction or design is advantageous.
  • the inner shaft is moved in the direction of the opposite bevel gear through the intermediate part to the extent that the inner shaft engages in the bevel gear and stuck in this.
  • the intermediate part is released by moving the block / edge, unlocked.
  • the intermediate part forms a unit with the rotating shaft.
  • the bevel gear integrated in the intermediate part is fixed by the two bevel gears and rotates together with the intermediate part, the shaft and the other two bevel gears about a common shaft axis.
  • a structurally simple, space-optimized switchable reversing gear mechanism is proposed, with a device for changing the direction of rotation integrated in the gearbox itself.
  • the output is coaxial with the output.
  • the device for changing the direction of rotation consists of two hollow shafts, on which two bevel gears located opposite each other, as well as an intermediate part connected between the two opposite bevel gears, which receives a further bevel gear.
  • This bevel gear can mesh with the two bevel gears facing each other in a first direction of rotation transmission.
  • a block or the like is provided, which locks the intermediate part (holds) or released.
  • the device displaceably arranged inner shaft.
  • This inner shaft and the block are functionally interconnected in such a way that a displacement of the inner shaft also causes a displacement of the block in the same direction and preferably over the same path, whereby an unlocking and thus releasing the intermediate part is realized.
  • 1 is a representation of a transmission with integrated direction of rotation switching
  • Fig. 2 is a sectional view of the transmission of Fig. 1 for a first direction of rotation transmission
  • FIG. 3 is a sectional view of the transmission of FIG. 1 for a second direction of rotation transmission
  • FIG. 4 is a perspective view of an integration of the transmission of Figure 1 in a munitions feed
  • FIG. 5 is a side view of the transmission unit of FIG .. 4
  • the gearbox 1 comprises inter alia at least two bevel gears 3, 4 located directly opposite one another, and a lower bevel gear 5 which engages below these bevel gears 3, 4 and with these.
  • the bevel gears 3, 4 in turn are seated on hollow shafts 10, 11
  • the two bevel gears 3, 4, an intermediate part or a so-called basket 6 is involved. At this intermediate part 6 engages an above integrated block 7 or an edge of a mounted above the intermediate part 6 part.
  • the lower bevel gear 5 is incorporated in the basket 6, and can rotate about its own axis A.
  • an inner shaft 8 is integrated, which engages in the intermediate part 6. This has u. a. the advantage that the displacement of the inner shaft 8 can be chosen relatively small.
  • the inner width 8 is operatively connected to the block 7 or the edge of the upper part.
  • a displacement of the inner shaft 8 also causes a displacement of the block 7 in the same direction and the same way.
  • the inner shaft 8 and the block 7 are structurally mechanically coupled to each other (e.g., via an L-shaped pusher 21 - Figures 4, 5). Alternatively, a one-piece construction is possible.
  • the inner shaft 8 is a rotation transmission from the left bevel gear 3 via the lower bevel gear 5 to the right bevel gear 4.
  • the intermediate part 6 is locked in this position by the block 7.
  • the venezwefle 8 is shifted in the direction of the right bevel gear 4 by a distance G, at least to the extent that the other bevel gear 4 now comes to rest on the inner shaft 8.
  • the block 7 is displaced by the same path G and releases the intermediate part 6 (FIG. 3). In this position taken the intermediate part 6 and the inner 8 form a unit.
  • On this inner shaft 8 also sit the two bevel gears 3, 4, so that now the two shafts 10, 1 1 are rotated in the same direction.
  • the intermediate part 6 and the lower bevel gear 5 integrated in the intermediate part 6 are also rotated with the inner shaft 8.
  • the rotation of the device 2 takes place about the shaft axis W of the inner shaft 8.
  • the inward 8 is led out of the second bevel gear 4.
  • the block 7 pushes on / in front of the upper region of the intermediate part
  • Fig. 4 and Fig. 5 show a possible involvement of the transmission 1 in a gear unit 20 - for example, for switching the supply of ammunition, which is supplied from two sides of a weapon (not shown).
  • both Fig. For their part, only one way of functional linkage of the inner shaft 8 with the block 7 and the intermediate part 6, so as to realize a displacement of the inner bore 8 and a displacement of the block 7 in the same direction and the same way.
  • the L-shaped part 21 engages with an arm 22 at the rear end 8.1 of the inner shaft 8 at this.
  • the other arm of the L-shaped part 21 has at its front end 23 a projection 24 with which the part 21 engage in a recess 6.1 of the intermediate part 6 and this can release or lock. Shown is the free-running circuit of the intermediate part. 2

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Getriebe (1) mit einem koaxialen An- und Abtrieb, aufweisend wenigstens zwei sich gegenüberliegende Kegelräder (3, 4), die jeweils von einer Welle (10, 11) getragen werden. Die Wellen (10, 11) sind dabei als Hohlwellen ausgebildet. Ein erste Übertragung der Drehrichtung des einen Kegelrades (3) auf das gegenüberliegende Kegelrad (4) erfolgt über ein weiteres Kegelrad (5), das mit den beiden Kegelrädern (3, 4) kämmen kann. Das Getriebe (1) weist eine Drehrichtungsumkehr (2) auf. Diese besteht aus einem zwischen den beiden gegenüberliegenden Kegelrädern eingebundenen Zwischenteil (6), das das untere Kegelrad (5) aufnimmt, sowie einem Block (7), der das Zwischenteil (6) sperrt oder freigibt. Eine Innenwelle (8) ist ihrerseits in den Wellen (10, 11) sowie im Zwischenstück (6) verschiebbar gelagert. Der Block (7) ist funktional mit der Innenwelle (8) derart verbunden, dass ein Verschieben der Innenwelle (8) ein Verschieben des Blocks (7) bewirkt.

Description

BESCHREIBUNG
Getriebe zur Drehrichtungsumschaltung
Die Erfindung betrifft ein Getriebe zur Drehrichtungsumschaltung mit koaxialem An- und Abtrieb. Das Getriebe kann beispielsweise in einem Waffensystem insbesondere für einen schaltbaren Drehrichtungswechsel einer Abtriebsachse verwendet werden.
Getriebe sind mechanische Bauteile zum Übertragen bzw. Wandeln von Drehzahlen, Drehrichtungen, Drehmomenten und Kräften. Dabei unterscheidet man Zahnradgetriebe, Reibradgetriebe, Winkelgetriebe etc. Zu den Zahnradgetrieben zählen unter anderem Stirnradgetriebe, Planentengetriebe sowie Kegeiradgetriebe.
Ein stufenloses Getriebe zum Schwenken von Lafetten beschreibt die DE 802 057 C. Dabei ist zwischen einem Drehzahlvariator und einem Differential eine mehrteilige Kupplung vorgesehen. Einen Doppel-Patronen-Wechsel-Zuführer mit einem Wechselgetriebe offenbart die DE 36 27 360 C1. Ein Stirnradgetriebe für ein Richtgetriebe für Panzertürme, Drehkranzlafetten oder dgl. Waffenanaigen ist der DE 1 952 545 A1 zu entnehmen.
Derartige Getriebe benötigen selbst einen großen Bauraum in den Systemen.
Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Getriebe mit einer Drehrichtungsumkehr aufzuzeigen, das einen geringen konstruktiven Aufbau aufweist und platzsparend ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, einen schaltbaren Drehrichtungswechsel einer Abtriebsachse zu realisieren. Das schaitbare, platzsparende Getriebe besteht dazu unter anderem aus zwei sich gegenüberliegenden (koaxial) Kegelrädern, einem weiteren vorzugsweise unteren Kegelrad sowie einem Zwischenteil, einem so genannten Korb. Dieses Zwischenteil ist zwischen den beiden sich gegenüberiiegenden Kegelrädern platziert. Die beiden sich gegenüberliegenden Kegelräder sitzen je auf einer Welle. Diese sind als Hohlweilen ausgebildet, in der antreibenden Welle ist eine verschiebbar gelagerte Innenwelle eingebunden. Des Zwischenteil weist eine Bohrung auf, in die die Innenwelle teilweise oder ganz gelagert wird. Die Innenwelle und ein(e), das Zwischenteil festhaltender oder diesen freigebender Block oder Kante, sind funktional miteinander verknüpft. Vorteilhaft ist daher eine einteilige Konstruktion bzw. Ausführung.
In dieser ersten Drehrichtungsübertragung, wenn die Innenwelle teilweise im Zwischenstück eingreift, erfolgt die Übertragung der Drehrichtung des einen Kegelrades auf das gegenüberliegende Kegelrad durch das untere, die beiden Kegelräder kämmende Kegelrad. Dabei dreht sich das linke Kegelrad beispielsweise in Uhrzeigersinn, während das diesem gegenüberliegende Kegelrad in die andere Richtung, d.h., entgegen dem Uhrzeigersinn, gedreht wird. Das Zwischenteil wird in dieser Situation von dem oberhalb des Zwischenteils angeordneten Block / Kante festgehalten, d.h., gesperrt.
Zur Änderung Drehrichtungsübertragung, dem Drehrichtungswechsel, wird die Innenwelle in Richtung des gegenüberliegenden Kegelrades durch das Zwischenteil hindurch soweit verschoben, dass die Innenwelle in dem Kegelrad eingreift und in diesem festsitzt. Gleichzeitig wird durch Verschieben des Blocks / der Kante das Zwischenteil freigegeben, entsperrt. Durch das Verschieben der Weile sitzen nunmehr beide Kegelräder auf ein und derselben Welle. Es erfolgt eine Übertragung der Drehrichtung auf die Wellen in die gleiche Richtung. Das Zwischenteil bildet mit der sich drehenden Welle eine Einheit. Das im Zwischenteil integrierte Kegelrad ist durch die beiden Kegelräder festgesetzt und dreht sich zusammen mit dem Zwischenteil, der Welle und den anderen beiden Kegelrädern um eine gemeinsame Wellenachse.
Für eine erneute Drehrichtungsänderung kann die Innenweile wieder in ihre ursprüngliche Position gebracht werden. Vorgeschlagen wird vorliegend ein konstruktiv einfaches, bauraumoptimjertes schaltbares Drehrichtungswechseigetriebe, mit einer im Getriebe selbst integrierten Vorrichtung zur Drehrichtungsänderung. Dabei ist der Abtrieb koaxial mit dem Abtrieb. Die Vorrichtung zur Drehrichtungsänderung besteht aus zwei Hohlwellen, auf denen zwei sich gegenüberliegende Kegelräder sitzen, sowie einem zwischen den beiden gegenüberliegenden Kegelrädern eingebundenen Zwischenteil, das ein weiteres Kegelrad aufnimmt Dieses Kegelrad kann in einer ersten Drehrichtungsübertragung mit den beiden sich gegenüberliegenden Kegelrädern kämmen. Des Weiteren ist ein Block oder dergleichen vorgesehen, der das Zwischenteil sperrt (festhält) oder freigäbt.
Für das eigentliche Umschalten der Drehrichtung des Getriebes dient eine in der Vorrichtung verschiebbar angeordnete Innenwelle. Diese Innenwelle und der Block sind funktional derart miteinander verbunden, dass ein Verschieben der Innenwelle auch ein Verschieben des Blocks in gleiche Richtung und bevorzugt über den gleichen Weg bewirkt, wodurch ein Entsperren und damit Freigeben des Zwischenteils realisiert wird.
Anhand eines Ausführungsbeispieis mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine Darstellung eines Getriebes mit integrierter Drehrichtungsumschaltung,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Getriebes aus Fig. 1 für eine erste Drehrichtungsübertragung
Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Getriebes aus Fig. 1 für eine zweite Drehrichtungsübertragung,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Einbindung des Getriebes aus Fig. 1 in einer Munitionszuführung,
Fig. 5 eine seitliche Darstellung der Getriebeeinheit aus Fig. 4. In den Figuren ist mit 1 ein Getriebe bzw. ein Teil einer Getriebeeinheit für bzw. mit einer Vorrichtung 2 zur Drehrichtungsumschaltung innerhalb des Getriebes 1 dargestellt. Das Getriebe 1 umfasst unter anderem zumindest zwei, sich direkt gegenüberliegende Kegelräder 3, 4, sowie ein unterhalb dieser Kegelräder 3, 4 und mit diesen in Eingriff stehende untere Kegelrad 5. Die Kegelräder 3, 4 sitzen ihrerseits auf Hohlwellen 10, 1 1. Zwischen den beiden Kegelräder 3, 4 ist ein Zwischenteil bzw. ein so genannter Korb 6 eingebunden. An dieses Zwischenteil 6 greift ein oberhalb eingebundener Block 7 oder eine Kante eines oberhalb des Zwischenteils 6 angebrachten Teils an. Das in der Fig. dargestellte linke Kegelrad 3 dient hier als Antriebsrad, das rechte Kegelrad 4 als Abtriebsrad. Das untere Kegelrad 5 ist im Korb 6 eingebunden, und kann sich um eine eigene Achse A drehen.
Fig. 2 zeigt eine erste Schnittdarstellung des Getriebes 1. In der Hohlwelle 10 ist eine Innenwelle 8 integriert, die in das Zwischenteil 6 hineingreift. Das hat u. a. den Vorteil, dass der Verschiebeweg der Innenwelle 8 relativ klein gewählt werden kann. Die Innenweite 8 ist funktional mit dem Block 7 bzw. der Kante des oberen Teils verbunden. Ein Verschieben der Innenwelle 8 bewirkt dabei auch ein Verschieben des Blocks 7 in die gleiche Richtung und den gleichen Weg. Bevorzugt sind die Innenwelle 8 und der Block 7 konstruktiv miteinander mechanisch gekoppelt (z.B. über ein L-förmiges Schubteil 21 - Fig. 4, 5). Alternativ ist auch eine einteilige Konstruktion möglich.
In dieser Position der Innenwelle 8 erfolgt eine Drehübertragung vom linken Kegelrad 3 über das untere Kegelrad 5 auf das rechte Kegelrad 4. Das Zwischenteil 6 ist in dieser Position durch den Block 7 gesperrt.
Für eine Drehrichtungsänderung innerhalb des Getriebes 1 wird die Innenwefle 8 in Richtung der rechten Kegelrades 4 um einen Weg G verschoben, zumindest soweit, dass das andere Kegelrad 4 nunmehr auch auf der Innenwelle 8 zum sitzen kommt. Der Block 7 wird um den gleichen Weg G verschoben und gibt das Zwischenteil 6 frei (Fig. 3). In dieser eingenommenen Position bilden das Zwischenteil 6 und die Innenweile 8 eine Einheit. Auf dieser Innenwelle 8 sitzen zudem die beiden Kegelräder 3, 4, so dass jetzt die beiden Wellen 10, 1 1 in die gleiche Richtung gedreht werden. Mit der Innenwelle 8 mitgedreht werden dabei das Zwischenteil 6 sowie das im Zwischenteil 6 integrierte untere Kegelrad 5. Die Drehung der Vorrichtung 2 erfolgt um die Wellenachse W der innenwelle 8. Für eine erneute Drehrichtungsänderung wird die Innenweile 8 aus dem zweiten Kegelrad 4 herausgeführt. Der Block 7 schiebt sich dabei an / vor den oberen Bereich des Zwischenteils
6.
Fig. 4 als auch Fig. 5 zeigen eine mögliche Einbindung des Getriebes 1 in einer Getriebeeinheit 20 - beispielsweise für die Umschaltung der Zuführung einer Munition, die von zwei Seiten einer Waffe zugeführt wird (nicht dargestellt). Dabei zeigen beide Fig. ihrerseits nur eine Möglichkeit der funktionalen Verknüpfung der Innenwelle 8 mit dem Block 7 und dem Zwischenteil 6, um so ein Verschieben der Innenweile 8 auch ein Verschieben des Blocks 7 in die gleiche Richtung und den gleichen Weg zu realisieren. Dabei greift das L-förmige Teil 21 mit einem Arm 22 am hinteren Ende 8.1 der Innenwelle 8 an dieser an. Der andere Arm des L-förmigen Teils 21 weist an seinem vorderen Ende 23 einen Vorsprung 24 auf, mit dem das Teil 21 in eine Ausnehmung 6.1 des Zwischenteils 6 eingreifen und dieses freigeben oder sperren kann. Dargestellt ist die Frei lauf Schaltung des Zwischenteils 2.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Getriebe (1 ) mit einem koaxialen An- und Abtrieb, aufweisend wenigstens zwei, sich gegenüberliegende Kegelräder (3, 4), die von je einer Welle (10, 11 ) getragen werden, sowie ein eine Drehrichtung des einen Kegelrades (3) auf das andere Kegelrad (4) übertragendes weiteres Kegelrad (5), dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Wellen (10, 11 ) als Hohlwellen ausgebildet sind und
b) eine Drehrichtungsumkehr (2) eingebunden ist, bestehend aus
> einem zwischen den beiden gegenüberliegenden Kegelrädern eingebundenen Zwischenteil (6), das das untere Kegelrad (5) aufnimmt,
> einem Block (7), der eine Funktionalität mit dem Zwischenteil (6) aufweist, und
einer innerhalb der Wellen (10, 1 1 ) und dem Zwischenteil (6) verschiebbar eingebundenen Innenwelle (8), wobei
> die Innenwelle (8) und der Block (7) funktional derart miteinander verbunden ist, dass ein Verschieben der Innenwelle (8) ein Verschieben des Blocks (7) bewirkt, wodurch das Zwischenstück (6) gesperrt oder freigegeben wird.
2. Getriebe (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Block (7) und die Innenwelle (8) in die gleiche Richtung verschoben werden.
3. Getriebe (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Block (7) und die Innenwelle (8) um denselben Weg (G) verschoben werden.
4. Getriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Block (7) und die Innenwelle (8) konstruktiv einteilig ausgebildet sind.
5. Getriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenteil (6) durch das Verschieben der Welle (8) in Richtung des gegenüberliegenden Kegelrades (4) eine Einheit mit der Welle (8) bildet.
6. Getriebeeinheit (20) mit einem Getriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Innenwelle (8) mit dem Zwischenteil (6) durch ein L-förmiges Teil (21 ) gebildet wird, wobei das Teil (21 ) mit seinem einen Arm (22) am hinteren Ende (8.1 ) der Innenwelle (8) angreift.
7. Getriebeeinheit (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Arm (22) des L-förmigen Teils (21 ) an seinem vorderen Ende (23) einen Vorsprung (24) aufweist, mit dem das Teil (21 ) in eine Ausnehmung (6.1 ) des Zwischenteils (6) eingreifen und dieses freigeben oder sperren kann.
8. Getriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Umschaltung einer Munitionszuführung an einer Waffe.
9. Getriebeeinheit (20) nach einem der Ansprüche 6 oder 7 zur Umschaltung einer Munitionszuführung an einer Waffe.
10. Waffe mit einem Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und / oder mit einer Getriebeeinheit (20) nach Anspruch 6 oder 7.
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