WO2017129444A1 - Noiseless weapon ejection system - Google Patents

Noiseless weapon ejection system Download PDF

Info

Publication number
WO2017129444A1
WO2017129444A1 PCT/EP2017/050887 EP2017050887W WO2017129444A1 WO 2017129444 A1 WO2017129444 A1 WO 2017129444A1 EP 2017050887 W EP2017050887 W EP 2017050887W WO 2017129444 A1 WO2017129444 A1 WO 2017129444A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
hydraulic
accumulator
hydraulic connection
weapon
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/050887
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Helmut Rademann
Original Assignee
Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh
Thyssenkrupp Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh, Thyssenkrupp Ag filed Critical Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh
Priority to EP17701091.5A priority Critical patent/EP3408604B8/en
Publication of WO2017129444A1 publication Critical patent/WO2017129444A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41FAPPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/08Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes
    • F41F3/10Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes from below the surface of the water

Definitions

  • the invention relates to a device for ejecting a weapon, in particular a torpedo, from a weapon barrel, in particular from a submerged submerged boat, wherein the discharge takes place in relation to the conventional systems with significantly reduced noise. Furthermore, the invention relates to a device for ejecting a weapon, in particular a torpedo, from a weapon barrel, in particular from a submerged submarine, wherein the renewed readiness for fire of the device can be accelerated after the ejection of a weapon.
  • the object of the invention is to provide a device which allows a low-noise ejection of a weapon.
  • the inventive device for ejecting a weapon has foundedstes a first barrel and a water piston cylinder, water from the water piston cylinder with the aid of a first piston in the at least one first barrel can be promoted. Through the water, a gun located in the gun barrel is ejected from the barrel.
  • weapon includes, for example, torpedoes, missiles, mines and decoys but also storage containers.
  • the first piston is moved via an acceleration and deceleration device.
  • the acceleration and deceleration device has a hydraulic piston cylinder, in the hydraulic piston cylinder, a second piston is arranged.
  • the first piston and the second piston are non-positively connected. Due to this frictional connection, the second piston drives the first piston.
  • the hydraulic piston cylinder has a first end side region and a second end side region.
  • An end face area is to be understood as the area of the piston cylinder which is located on one end face and is not closed by the piston. If the piston cylinder has no dead volume on the end face, the end face area practically comprises only the front side. Connections that open into a face area do not have to end completely in this face area. The connection can also be partially closed by the piston, but there must still be a connection to the dead volume of the end face area, even if the piston assumes its next end face position.
  • Hydraulic connections are in the context of the invention, all compounds which are suitable for the transport of a fluid and include in particular pipes and hoses.
  • hydraulic connections can also contain active components, in particular valves, regulators and / or pumps.
  • the acceleration and deceleration device has a bladder accumulator and a piston accumulator.
  • the bladder accumulator is connected to the second end face region by a third hydraulic connection.
  • the piston accumulator is connected to the first end face region with a fourth hydraulic connection.
  • the piston accumulator is designed as a cylinder piston and has a third piston.
  • the third piston separates the piston accumulator gas-tight in a hydraulic range and a gas range.
  • the gas area is gastight sealable.
  • the working volume of the piston accumulator corresponds at least to the working volume of the hydraulic piston cylinder.
  • the working volume of a piston cylinder is understood to mean the volume which is swept by the movement of the piston of the piston cylinder from one end point of the movement to the other.
  • the working volume corresponds to the delivery volume.
  • the advantage of the invention is achieved by the continuous compression of the gas in the gas region of the piston accumulator. While the ejection of the weapon takes place in that hydraulic fluid from the bladder accumulator drives the second piston and thus indirectly the first piston and thus conveys the water into the weapon barrel, hydraulic fluid is simultaneously conveyed from the hydraulic piston cylinder into the piston accumulator and the gas in the gas region is compressed therein , While the hydraulic fluid from the bladder accumulator is usually conveyed by means of gas pressure of 150 to 500 bar, only small forces counteract the beginning in the gas region since the initial pressure is comparatively low.
  • K the adiabatic coefficient or isentropic exponent
  • the isentropic exponent is the ratio of the heat capacity at constant pressure to the heat capacity at constant volume.
  • the volume in a cylinder is proportional to the cylinder length, which changes through the piston. From this it can be seen that the pressure initially rises slowly and only rises rapidly at the end of the ejection process and thus generates a counterforce. By this counterforce, the second piston is almost not at the beginning almost completely braked to the end without any contact or a stop occurs. Thus, no loud stop sound, which can reveal the position of the weapon ejecting vehicle.
  • Another advantage is that the volume of hydraulic fluid is stored in the piston accumulator under pressure and can be routed back to the ejection of the weapon in the hydraulic piston cylinder to bring the second piston and thus the first piston again in a position in which a weapon can be ejected. Since this only the friction loss must be overcome, the rapidly decreasing pressure in the gas range of the piston accumulator is sufficient. As a result, another weapon can be ejected very quickly.
  • the gas region is filled with nitrogen.
  • Nitrogen is inert and behaves virtually as a 2-atom ideal gas and therefore ideally suited.
  • it is less expensive than the likewise inert noble gases, which, however, have the advantage of having a temperature-independent isentropic exponent as monatomic practical ideal gases.
  • the gas region has a pressure of 1.5 to 8 bar, preferably 2 to 4 bar, when the gas region occupies the greatest possible extent in the piston accumulator.
  • the pressure should be as low as possible in order to slow down the discharge process as low as possible in the beginning.
  • the gas pressure must be high enough to be able to drive the second piston back despite the energy losses due to friction and heat loss during and after the practically adiabatic compression. The above ranges have therefore proved to be optimal.
  • the gas region has a pressure of 50 to 400 bar, preferably 100 to 250 bar, when the gas region assumes the smallest possible extent in the piston accumulator. Since the hydraulic fluid from the bladder accumulator is usually conveyed by means of gas pressure with a pressure of usually 150 to 500 bar, a correspondingly high brake pressure is necessary.
  • the gas region has a pressure sensor and a controllable valve, so that the pressure increase can be limited and / or the time profile can be controlled along a pressure-time curve.
  • additional gas can be supplied to the gas region via the valve, so that a faster increase in pressure can also take place than would result from the pure compression of the gas.
  • the device has a displacement sensor, in particular an inductive displacement sensor, for the second piston.
  • a displacement sensor in particular an inductive displacement sensor
  • the third hydraulic connection comprises a first bladder accumulator valve and a second bladder accumulator valve, wherein the first bladder accumulator valve and the second bladder accumulator valve are connected in parallel.
  • the first bladder accumulator valve advantageously has a smaller inner diameter than the second bladder accumulator valve.
  • the fourth hydraulic connection to a first piston accumulator valve and a second piston accumulator valve wherein the first piston accumulator valve and the second piston accumulator valve are connected in parallel.
  • the first piston accumulator valve advantageously has a smaller inner diameter than the second piston accumulator valve. The advantage is that a valve with a small inner diameter at high pressure is easier to switch due to the lower forces occurring. Thus, a pressure equalization is established between the two sides of the valves. Then the valve with the larger diameter can be easily opened, since the pressure difference has already been reduced. The larger diameter allows faster fluid flow and provides lower flow resistance.
  • the piston accumulator and the hydraulic piston cylinder are connected to a fifth hydraulic connection, wherein the fifth hydraulic connection opens in the working area of the hydraulic piston cylinder.
  • This fifth hydraulic connection allows hydraulic fluid from the piston accumulator via the working area and the second end face region of the hydraulic piston cylinder and the second hydraulic connection to be led into the return tank, if after ejecting a weapon, the device is to remain in the rest position. This can be dispensed with a direct additional hydraulic connection between the piston accumulator and the return tank.
  • the acceleration and braking device has a return tank, wherein the return tank has a first hydraulic connection to the first end side region and a second hydraulic connection to the second end side region.
  • a pump is arranged in the first hydraulic connection.
  • the hydraulic fluid must be conveyed against the resulting by the movement of the first piston and the second piston friction or flow resistance from the return tank via the first hydraulic connection in the first end portion of the hydraulic piston cylinder. Since speed is not the highest priority here, a pump is advantageous.
  • the bladder accumulator and the first hydraulic connection are connected to a sixth hydraulic connection.
  • the first hydraulic connection comprises a pump.
  • the sixth hydraulic connection behind the pump branches off from the first hydraulic connection.
  • the same pump can be used to bring the first piston to an ejection position as well as to convey the hydraulic fluid into the bladder accumulator needed for ejection.
  • the bladder accumulator and the return tank are connected to a seventh hydraulic connection.
  • the seventh hydraulic connection preferably has a pump.
  • the first hydraulic connection is connected via an eighth hydraulic connection to the second end face region or the working region of the hydraulic piston cylinder.
  • a pump is arranged.
  • the eighth hydraulic connection behind the pump branches off from the first hydraulic connection.
  • the same pump can be used to bring the first piston to an ejection position as well as to convey the hydraulic fluid via the hydraulic piston cylinder and the third hydraulic connection in the bladder accumulator, which is required for the ejection.
  • the first piston has at least one check valve.
  • the first piston must pump water from the water piston cylinder into the weapon barrel when it is ejected.
  • the first piston has the lowest possible flow resistance when the first piston is to be moved from the rest position / the position after the ejection of a weapon into the position for ejecting a weapon.
  • the at least one check valve is arranged so that it is in the ejected state of the weapon in the closed state and opens when the first piston is moved in the opposite direction.
  • the first piston has a plurality of check valves, for example five to eight check valves, in order to reduce the flow resistance.
  • the device has at least a second weapon barrel.
  • the device according to the invention it is possible to eject several weapons in a relatively short time.
  • loading a weapon into a barrel is a relatively slow process. Therefore, it is advantageous to provide more than one weapon barrel, preferably two to eight, particularly preferably three to six, weapon barrels.
  • all the weapon tubes and the water piston cylinder can be connected directly to each other. In this case, only one muzzle flap of a weapon barrel is opened and only the weapon from this barrel with the opened muzzle flap can be ejected. In the other weapon tubes can be ejected by the lack of possibility of pressure reduction no weapon.
  • the invention relates to a method for ejecting a weapon from a device according to the invention, the method comprising the following method steps:
  • step a) the device is brought into a suitable position for ejection, in step b) then ejected the weapon, the second piston and thus the first piston are braked noise-free at the end of the process by the counterforce arising in the piston accumulator.
  • the method additionally has the method steps:
  • step d) can take place before, simultaneously with or after step c).
  • the device is immediately and quickly brought back into a position suitable for ejecting a weapon.
  • a second weapon can be ejected in a very short time, especially if the device has two or more gun barrels loaded with weapons.
  • the method additionally has the method step
  • the pressure in the piston accumulator must be relieved without the second piston being released from the piston Rest position is moved.
  • the hydraulic fluid is conveyed via the fifth hydraulic connection to the hydraulic piston cylinder and the second hydraulic connection in the return tank.
  • the method additionally has the method step
  • step f) can take place before, simultaneously with or after step e).
  • Hydraulic fluid can be any fluid that is suitable for pressure transmission. Hydraulic fluid includes in particular water and aqueous solutions, alcohols, triglycerides, polyglycols, esters, hydrocarbons, mineral oils, lubricating oils and mixtures, in particular emulsions of such liquids.
  • the ejection of a weapon also means that, for example, three sea mines can be arranged in a weapon barrel. These are then considered as a kind of weapon in the sense of the invention, since they are ejected together in a single step.
  • Fig. 1 shows a first device
  • Fig. 2 shows a first acceleration and deceleration device at rest
  • Fig. 3 shows a first acceleration and deceleration device, preparation for ejection
  • Fig. 4 shows a first acceleration and deceleration device, ejection
  • Fig. 5 shows a first acceleration and deceleration device, re-preparation for ejection
  • FIG. 6 shows a first acceleration and deceleration device, relieving the piston accumulator
  • FIG. 7 shows a first acceleration and deceleration device, preparation of the bladder accumulator
  • Fig. 8 shows a second acceleration and deceleration device at rest 9 shows a second device
  • valves are closed (across the connection) or open (in the direction of the connection) to show the flow.
  • a first device for ejecting a weapon comprising a weapon 32 arranged in a gun 32, wherein the weapon 32 may be a torpedo.
  • the mouth flap 34 is opened. The ejection takes place by water discharge from the water piston cylinder 20 behind the weapon 32.
  • the first piston 22 is moved by the acceleration and deceleration device 10 quickly from right to left.
  • the acceleration and deceleration device 10 has a hydraulic piston cylinder 40, in which the second piston 42 is arranged, which is non-positively connected to the first piston 22.
  • the hydraulic piston cylinder 40 has a first end side region 44 and a second end side region 46 and a working region 48.
  • the second piston 42 can move through the working area 48.
  • the acceleration and deceleration device 10 has a return tank 50, a piston accumulator 60 and a bladder accumulator 70, which are connected to one another with different hydraulic connections.
  • the return tank 50 is connected via the first hydraulic connection 81 with the first end face region 44 of the hydraulic piston cylinder 40 and via the second hydraulic connection 82 with the second end face region 46 of the hydraulic piston cylinder 40.
  • first hydraulic connection 81 is connected via the eighth hydraulic connection 88 to the second end face region 46 of the hydraulic piston cylinder 40.
  • the bladder accumulator 70 is connected via the third hydraulic connection 83 to the second end face region 46 of the hydraulic piston cylinder 40.
  • the piston accumulator 60 is connected via the fourth hydraulic connection 84 with the first end face region 44 of the hydraulic piston cylinder 40 and with the fifth hydraulic connection 85 with the working region 48 of the hydraulic piston cylinder 40.
  • the second piston 42 In the rest position, the second piston 42 is in the position adjacent to the first end face region 44 and the third piston 62 such that the gas region 66 assumes the maximum extent in the piston accumulator 60.
  • the valves 90-98 are closed.
  • first of all hydraulic fluid from the return tank 50 is conveyed by means of the pump 100 through the first hydraulic connection 81 into the first end face region 44 of the hydraulic piston cylinder 40, as shown in FIG.
  • hydraulic fluid flows from the second end face region 46 of the hydraulic piston cylinder 40 via the second hydraulic connection 82 in the return tank 50.
  • the valves 90 and 92 is opened.
  • hydraulic fluid is conveyed from the bladder accumulator 70 into the second end face region 46 via the third hydraulic connection 83 and hydraulic fluid is simultaneously conveyed from the first end face region 44 via the fourth hydraulic connection 84 in the 64 hydraulic region 64 of the piston accumulator 64.
  • Fig. 4 the second piston 42 is moved very quickly from the right to the left position and thereby also connected to the second piston 42 first piston 22.
  • the water from the water piston cylinder 20 into the barrel 30 and thus the weapon 32 from the Gun barrel 30 promoted.
  • the gas in the gas region 66 of the piston accumulator 60 is compressed.
  • the third hydraulic connection preferably has three valves, as shown in FIG. 4.
  • a valve 96 has a small diameter and serves as a bypass for pressure equalization for a valve 97 having a large diameter.
  • the third hydraulic connection has a high-load valve 98, which allows extremely fast switching and at the same time allows a high flow rate. This is advantageous to allow rapid and targeted ejection of the weapon 32.
  • the fourth hydraulic connection has a small diameter valve 93 and a large diameter valve 94.
  • valves 93, 94, 96, 97 and 98 are preferably opened, all other valves are closed.
  • the second piston 42 can be redirected from the position on the first end face 44 to the position on the second end face 46 by the pressure in the gas region 66 to be moved.
  • the valves 92, 93 and 94 are opened, hydraulic fluid flows from the hydraulic portion 64 through the fourth hydraulic connection 84 in the first end face portion 44 and also flows hydraulic fluid from the second end face portion 46 via the second hydraulic connection 82 in the return tank 50.
  • the valves 96, 97 and 98 are opened to allow additional backflow into the bladder accumulator (not shown) to be refilled for the next ejection.
  • the pressure in the gas region 66 of the piston accumulator 60 are reduced.
  • hydraulic fluid for example, as shown here via the fifth hydraulic connection 85 in the working area 48 of the hydraulic piston cylinder 40 and from the second end face region 46 and the second hydraulic connection 82 in the reflux vessel 50 passed.
  • the valves 95 and 92 are opened.
  • the hydraulic fluid in bladder accumulator 70 must be replenished, as shown in FIG.
  • hydraulic fluid is pumped with the pump 100 from the return tank 50 via the first hydraulic connection 81, the eighth hydraulic connection 88, the second end face region 46 and the third hydraulic connection 83 in the bladder accumulator 70.
  • the valves 91, 96, 97 and 98 are opened.
  • FIG. 8 shows a second acceleration and deceleration device 10, which additionally has a sixth hydraulic connection 86 and a seventh hydraulic connection 87.
  • the sixth hydraulic connection 86 and the seventh hydraulic connection 87 preferably have valves, not shown here, and the sixth hydraulic connection 86 has a further pump.
  • the sixth hydraulic connection 86, the seventh hydraulic Connection 87 and the eighth hydraulic connection 88 are mutually redundant. It is sufficient if the device has one of these hydraulic connections.
  • FIG. 9 a second apparatus for ejecting a weapon is shown, in which, in contrast to the first apparatus shown in FIG. 1, the acceleration and deceleration device 10 is disposed on the opposite side of the water piston cylinder 20.
  • FIG. 10 shows a third acceleration and deceleration device 10, which is designed in accordance with the second device according to FIG. 9.

Abstract

The invention relates to a device for ejecting a weapon (32), in particular a torpedo, out of a weapon tube (30), in particular out of a submerged submarine, wherein the ejection occurs with significantly reduced noise compared to conventional systems. The invention further relates to a device for ejecting a weapon (32), in particular a torpedo, from a weapon tube (30), in particular from a submerged submarine, wherein the readiness of the device to fire after the ejection of a weapon (32) can be restored in an accelerated manner.

Description

Geräuschfreies Waffenausstoßsystem  Noiseless weapon ejection system
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausstoß einer Waffe, insbesondere eines Torpedos, aus einem Waffenrohr insbesondere aus einem getauchten Unterseeboot, wobei der Ausstoß gegenüber den herkömmlichen Systemen deutlich geräuschreduziert erfolgt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Ausstoß einer Waffe, insbesondere eines Torpedos, aus einem Waffenrohr insbesondere aus einem getauchten Unterseeboot, wobei die erneute Feuerbereitschaft der Vorrichtung nach dem Ausstoß einer Waffe beschleunig wiederhergestellt werden kann. The invention relates to a device for ejecting a weapon, in particular a torpedo, from a weapon barrel, in particular from a submerged submerged boat, wherein the discharge takes place in relation to the conventional systems with significantly reduced noise. Furthermore, the invention relates to a device for ejecting a weapon, in particular a torpedo, from a weapon barrel, in particular from a submerged submarine, wherein the renewed readiness for fire of the device can be accelerated after the ejection of a weapon.
Aus der EP 0 151 980 A2 ist eine Ausstoßvorrichtung mit einer Wasserzylinder-Kolben-Einheit bekannt, wobei der Antrieb über eine hydraulische Stellzylinderanordnung erfolgt. From EP 0 151 980 A2 an ejection device with a water cylinder-piston unit is known, wherein the drive takes place via a hydraulic actuating cylinder arrangement.
Aus der DE 10 2014 217 747 AI ist ein Ausstoßrohr mit einer Ausstoßvorrichtung bekannt, wobei die Ausstoßvorrichtung einen Arbeitszylinder aufweist. From DE 10 2014 217 747 AI a discharge pipe with an ejection device is known, wherein the ejection device has a working cylinder.
Aus der US 3,631,760 ist eine pneumatische Torpedoausstoßvorrichtung mit einem Druckspeicher mit einem Kolben bekannt. From US 3,631,760 a pneumatic torpedo ejector with a pressure accumulator with a piston is known.
Zwar kann eine Waffe mit einer solchen Vorrichtung bereits leiser ausgestoßen werden als herkömmliche Druckluftausstoßssysteme, es kann jedoch nicht vermieden werden, dass die Kolben am Ende des Kolbenzylinders anschlagen und ein lautes Geräusch abgeben. Selbst wenn am Ende des Kolbenzylinders eine Feder zum Abbremsen vorgesehen ist, so entsteht dennoch ein Geräusch beim Auftreffen des Kolbens auf die Feder. Durch dieses Geräusch kann das die Waffe ausstoßende Unterseebot leicht geortet werden. Dieses ist zunehmend wichtiger, da auch die Sonarortung weiter Fortschritte macht. Although a weapon with such a device can already be ejected more quietly than conventional compressed air ejection systems, it can not be avoided that the pistons strike at the end of the piston cylinder and emit a loud noise. Even if a spring is provided for braking at the end of the piston cylinder, so there is still a noise when hitting the piston on the spring. With this sound, the submarine launching the weapon can be easily located. This is becoming increasingly important as sonar tracking continues to progress.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche ein geräuscharmes Ausstoßen einer Waffe ermöglicht. The object of the invention is to provide a device which allows a low-noise ejection of a weapon.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie das Verfahren mit den in Anspruch 14 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausstoß einer Waffe weist wenigstes ein erstes Waffenrohr und einen Wasserkolbenzylinder auf, wobei Wasser aus dem Wasserkolbenzylinder mit Hilfe eines ersten Kolbens in das wenigstens eine erste Waffenrohr befördert werden kann. Durch das Wasser wird eine in dem Waffenrohr befindliche Waffe aus dem Waffenrohr ausgestoßen. Waffe umfasst hier im Sinne der Erfindung zum Beispiel Torpedos, Flugkörper, Minen sowie Täuschkörper aber auch Staucontainer. This object is achieved by a device having the features specified in claim 1 and the method having the features specified in claim 14. Advantageous developments emerge from the subclaims, the following description and the drawings. The inventive device for ejecting a weapon has wenigstes a first barrel and a water piston cylinder, water from the water piston cylinder with the aid of a first piston in the at least one first barrel can be promoted. Through the water, a gun located in the gun barrel is ejected from the barrel. For the purposes of the invention, weapon includes, for example, torpedoes, missiles, mines and decoys but also storage containers.
Der erste Kolben wird über eine Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung bewegt. Die Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung weist einen Hydraulikkolbenzylinder auf, in dem Hydraulikkolbenzylinder ist ein zweiter Kolben angeordnet. Der erste Kolben und der zweite Kolben sind kraftschlüssig miteinander verbunden. Durch diesen Kraftschluss treibt der zweite Kolben den ersten Kolben an. The first piston is moved via an acceleration and deceleration device. The acceleration and deceleration device has a hydraulic piston cylinder, in the hydraulic piston cylinder, a second piston is arranged. The first piston and the second piston are non-positively connected. Due to this frictional connection, the second piston drives the first piston.
Der Hydraulikkolbenzylinder weist einen ersten Stirnseitenbereich und einen zweiten Stirnseitenbereich auf. Unter einem Stirnseitenbereich ist der Bereich des Kolbenzylinders zu verstehen, der sich an einer Stirnseite befindet und nicht durch den Kolben verschlossen wird. Weist der Kolbenzylinder an der Stirnseite kein Totvolumen auf, so umfasst der Stirnseitenbereich praktisch nur die Stirnseite. Verbindungen, die in einem Stirnseitenbereich münden müssen nicht vollständig in diesem Stirnseitenbereich enden. Die Verbindung kann auch partiell durch den Kolben verschlossen werden, es muss jedoch noch eine Verbindung zum Totvolumen des Stirnseitenbereichs bestehen, auch wenn der Kolben seine der Stirnseite nächste Position einnimmt. The hydraulic piston cylinder has a first end side region and a second end side region. An end face area is to be understood as the area of the piston cylinder which is located on one end face and is not closed by the piston. If the piston cylinder has no dead volume on the end face, the end face area practically comprises only the front side. Connections that open into a face area do not have to end completely in this face area. The connection can also be partially closed by the piston, but there must still be a connection to the dead volume of the end face area, even if the piston assumes its next end face position.
Hydraulische Verbindungen sind im Sinne der Erfindung alle Verbindungen, welche zum Transport eines Fluids geeignet sind und umfassen insbesondere Rohre und Schläuche. Hydraulische Verbindungen können darüber hinaus auch aktive Komponenten, insbesondere Ventile, Regler und/oder Pumpen enthalten. Hydraulic connections are in the context of the invention, all compounds which are suitable for the transport of a fluid and include in particular pipes and hoses. In addition, hydraulic connections can also contain active components, in particular valves, regulators and / or pumps.
Die Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung weist einen Blasenspeicher und einen Kolbenspeicher auf. Der Blasenspeicher ist mit einer dritten hydraulischen Verbindung mit dem zweiten Stirnseitenbereich verbunden. Der Kolbenspeicher ist mit einer vierten hydraulischen Verbindung mit dem ersten Stirnseitenbereich verbunden. Der Kolbenspeicher ist als Zylinderkolben ausgeführt und einen dritten Kolben aufweist. Der dritte Kolben trennt den Kolbenspeicher gasdicht in einen Hydraulikbereich und einen Gasbereich. Der Gasbereich ist gasdicht verschließbar. Das Arbeitsvolumen des Kolbenspeichers entspricht wenigstens dem Arbeitsvolumen des Hydraulikkolbenzylinders. The acceleration and deceleration device has a bladder accumulator and a piston accumulator. The bladder accumulator is connected to the second end face region by a third hydraulic connection. The piston accumulator is connected to the first end face region with a fourth hydraulic connection. The piston accumulator is designed as a cylinder piston and has a third piston. The third piston separates the piston accumulator gas-tight in a hydraulic range and a gas range. The gas area is gastight sealable. The working volume of the piston accumulator corresponds at least to the working volume of the hydraulic piston cylinder.
Unter dem Arbeitsvolumen eines Kolbenzylinders wird das Volumen verstanden, welches durch die Bewegung des Kolbens des Kolbenzylinders von einem Endpunkt der Bewegung zum anderen überstrichen wird. Bei nicht kompressiblen Fluiden entspricht das Arbeitsvolumen dem Fördervolumen. The working volume of a piston cylinder is understood to mean the volume which is swept by the movement of the piston of the piston cylinder from one end point of the movement to the other. For non-compressible fluids, the working volume corresponds to the delivery volume.
Der erfindungsgemäße Vorteil kommt durch die kontinuierliche Kompression des Gases im Gasbereich des Kolbenspeichers zustande. Während der Ausstoß der Waffe dadurch erfolgt, dass Hydraulikflüssigkeit aus dem Blasenspeicher den zweiten Kolben und damit indirekt den ersten Kolben antreibt und so das Wasser in das Waffenrohr fördert, wird gleichzeitig Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikkolbenzylinder in den Kolbenspeicher gefördert und in diesem das Gas im Gasbereich komprimiert. Während die Hydraulikflüssigkeit aus dem Blasenspeicher üblicherweise mittels Gasdruck von 150 bis 500 bar gefördert wird, wirken am Anfang im Gasbereich nur geringe Kräfte dem entgegen, da der Anfangsdruck vergleichsweise gering ist. Durch die Kompression des Gases im Kolbenspeicher steigt der Druck an. Der Anstieg kann unter der Annahme eines idealen Gases durch das ideale Gasgesetz p V = n R T angenähert werden. Unter der Annahme, dass die Kompression schnell und dadurch adiabatisch erfolgt, kann in erster Näherung das Poissonsche Gesetz p - VK = const. angewendet werden, wobei K der Adiabatenkoeffizient oder Isentropenexponent ist, wobei der Isentropenexponent das Verhältnis der Wärmekapazität bei konstantem Druck zur Wärmekapazität bei konstantem Volumen ist. Hierbei kann für Stickstoff und Raumtemperatur in erster Näherung ein Wert von K = 1,4 angenommen werden. Das Volumen in einem Zylinder ist proportional der Zylinderlänge, welche sich durch den Kolben ändert. Hieraus erkennt man, dass der Druck zunächst langsam ansteigt und erst zu Ende des Ausstoßprozesses rasch ansteigt und so eine Gegenkraft erzeugt. Durch diese Gegenkraft wird der zweite Kolben am Anfang fast nicht, zum Ende praktisch vollständig abgebremst ohne dass hierbei eine Berührung oder ein Anschlag erfolgt. Somit entsteht kein lautes Anschlagsgeräusch, welches die Position des die Waffe ausstoßenden Fahrzeugs verraten kann. The advantage of the invention is achieved by the continuous compression of the gas in the gas region of the piston accumulator. While the ejection of the weapon takes place in that hydraulic fluid from the bladder accumulator drives the second piston and thus indirectly the first piston and thus conveys the water into the weapon barrel, hydraulic fluid is simultaneously conveyed from the hydraulic piston cylinder into the piston accumulator and the gas in the gas region is compressed therein , While the hydraulic fluid from the bladder accumulator is usually conveyed by means of gas pressure of 150 to 500 bar, only small forces counteract the beginning in the gas region since the initial pressure is comparatively low. The compression of the gas in the piston accumulator increases the pressure. The increase can be approximated by assuming an ideal gas through the ideal gas law p V = n R T. Assuming that the compression takes place quickly and thus adiabatically, in the first approximation Poisson's law p - V K = const. where K is the adiabatic coefficient or isentropic exponent, where the isentropic exponent is the ratio of the heat capacity at constant pressure to the heat capacity at constant volume. In this case, a value of K = 1.4 can be assumed for nitrogen and room temperature in a first approximation. The volume in a cylinder is proportional to the cylinder length, which changes through the piston. From this it can be seen that the pressure initially rises slowly and only rises rapidly at the end of the ejection process and thus generates a counterforce. By this counterforce, the second piston is almost not at the beginning almost completely braked to the end without any contact or a stop occurs. Thus, no loud stop sound, which can reveal the position of the weapon ejecting vehicle.
Ein weiterer Vorteil ist, dass das Volumen der Hydraulikflüssigkeit im Kolbenspeicher unter Druck gelagert ist und nach dem Ausstoß der Waffe wieder in den Hydraulikkolbenzylinder geleitet werden kann, um den zweiten Kolben und damit den ersten Kolben erneut in eine Position zu bringen, in welcher eine Waffe ausgestoßen werden kann. Da hierzu nur der Reibungsverlust überwunden werden muss, reicht der rasch geringer werdende Druck im Gasbereich des Kolbenspeichers aus. Hierdurch kann sehr schnell eine weitere Waffe ausgestoßen werden. Another advantage is that the volume of hydraulic fluid is stored in the piston accumulator under pressure and can be routed back to the ejection of the weapon in the hydraulic piston cylinder to bring the second piston and thus the first piston again in a position in which a weapon can be ejected. Since this only the friction loss must be overcome, the rapidly decreasing pressure in the gas range of the piston accumulator is sufficient. As a result, another weapon can be ejected very quickly.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Gasbereich mit Stickstoff gefüllt. Stickstoff ist inert und verhält sich praktisch als 2-atomiges ideales Gas und daher ideal geeignet. Zudem ist es kostengünstiger als die ebenfalls inerten Edelgase, welche jedoch den Vorteil haben, als einatomige praktische ideale Gase einen temperaturunabhängigen Isentropenexponenten aufzuweisen. In a further embodiment of the invention, the gas region is filled with nitrogen. Nitrogen is inert and behaves virtually as a 2-atom ideal gas and therefore ideally suited. In addition, it is less expensive than the likewise inert noble gases, which, however, have the advantage of having a temperature-independent isentropic exponent as monatomic practical ideal gases.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Gasbereich einen Druck von 1,5 bis 8 bar, bevorzugt 2 bis 4 bar, auf, wenn der Gasbereich die größtmögliche Ausdehnung im Kolbenspeicher einnimmt. Der Druck sollte so gering wie möglich gewählt sein, um am Anfang den Ausstoßprozess so gering wie möglich zu bremsen. Auf der anderen Seite muss der Gasdruck hoch genug gewählt sein, um trotz der Energieverluste durch Reibung und Wärmeverlust bei und nach der praktisch adiabatischen Kompression den zweiten Kolben zurück treiben zu können. Die oben genannten Bereiche haben sich daher als optimal erwiesen. In a further embodiment of the invention, the gas region has a pressure of 1.5 to 8 bar, preferably 2 to 4 bar, when the gas region occupies the greatest possible extent in the piston accumulator. The pressure should be as low as possible in order to slow down the discharge process as low as possible in the beginning. On the other hand, the gas pressure must be high enough to be able to drive the second piston back despite the energy losses due to friction and heat loss during and after the practically adiabatic compression. The above ranges have therefore proved to be optimal.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Gasbereich einen Druck von 50 bis 400 bar, bevorzugt 100 bis 250 bar, auf, wenn der Gasbereich die kleinstmögliche Ausdehnung im Kolbenspeicher einnimmt. Da die Hydraulikflüssigkeit aus dem Blasenspeicher üblicherweise mittels Gasdruck mit einem Druck von üblicherweise 150 bis 500 bar gefördert wird, ist ein entsprechend hoher Bremsdruck notwendig. In a further embodiment of the invention, the gas region has a pressure of 50 to 400 bar, preferably 100 to 250 bar, when the gas region assumes the smallest possible extent in the piston accumulator. Since the hydraulic fluid from the bladder accumulator is usually conveyed by means of gas pressure with a pressure of usually 150 to 500 bar, a correspondingly high brake pressure is necessary.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Gasbereich einen Drucksensor und ein ansteuerbares Ventil auf, so dass der Druckanstieg begrenzt und/oder der zeitliche Verlauf entlang einer Druck-Zeit-Kurve gesteuert werden kann. In einer optionalen Weiterentwicklung kann über das Ventil zusätzliches Gas dem Gasbereich zugeführt werden, so dass auch ein schnellerer Druckanstieg erfolgen kann, als sich durch die reine Kompression des Gases ergeben würde. In a further embodiment of the invention, the gas region has a pressure sensor and a controllable valve, so that the pressure increase can be limited and / or the time profile can be controlled along a pressure-time curve. In an optional further development, additional gas can be supplied to the gas region via the valve, so that a faster increase in pressure can also take place than would result from the pure compression of the gas.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung einen Wegsensor, insbesondere einen induktiven Wegsensor, für den zweiten Kolben auf. Dieses hat eine Reihe von Vorteilen. Beispielsweise kann bei einer so detektierten Annäherung des zweiten Kolbens an den ersten Stirnseitenbereich die Druckbeaufschlagung des Blasenspeichers beendet werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die dritte hydraulische Verbindung ein erstes Blasenspeicherventil und ein zweites Blasenspeicherventil auf, wobei das erste Blasenspeicherventil und das zweite Blasenspeicherventil parallel geschaltet sind. Das erste Blasenspeicherventil weist vorteilhaft einen geringeren Innendurchmesser als das zweite Blasenspeicherventil auf. Der Vorteil ist, dass ein Ventil mit geringem Innendurchmesser bei hohem Druck aufgrund der geringeren auftretenden Kräfte leichter zu schalten ist. So wird zwischen den beiden Seiten der Ventile ein Druckausgleich hergestellt. Anschließend kann das Ventil mit dem größeren Durchmesser einfach geöffnet werden, da der Druckunterschied bereits abgebaut wurde. Der größere Durchmesser erlaubt einen schnelleren Fluidstrom und stellt einen geringeren Strömungswiderstand dar. In a further embodiment of the invention, the device has a displacement sensor, in particular an inductive displacement sensor, for the second piston. This has a number of advantages. For example, in the case of a thus detected approach of the second piston to the first end face region, the pressurization of the bladder accumulator can be ended. In a further embodiment of the invention, the third hydraulic connection comprises a first bladder accumulator valve and a second bladder accumulator valve, wherein the first bladder accumulator valve and the second bladder accumulator valve are connected in parallel. The first bladder accumulator valve advantageously has a smaller inner diameter than the second bladder accumulator valve. The advantage is that a valve with a small inner diameter at high pressure is easier to switch due to the lower forces occurring. Thus, a pressure equalization is established between the two sides of the valves. Then the valve with the larger diameter can be easily opened, since the pressure difference has already been reduced. The larger diameter allows faster fluid flow and provides lower flow resistance.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die vierte hydraulische Verbindung ein erstes Kolbenspeicherventil und ein zweites Kolbenspeicherventil auf, wobei das erste Kolbenspeicherventil und das zweite Kolbenspeicherventil parallel geschaltet sind. Das erste Kolbenspeicherventil weist vorteilhaft einen geringeren Innendurchmesser als das zweite Kolbenspeicherventil auf. Der Vorteil ist, dass ein Ventil mit geringem Innendurchmesser bei hohem Druck aufgrund der geringeren auftretenden Kräfte leichter zu schalten ist. So wird zwischen den beiden Seiten der Ventile ein Druckausgleich hergestellt. Anschließend kann das Ventil mit dem größeren Durchmesser einfach geöffnet werden, da der Druckunterschied bereits abgebaut wurde. Der größere Durchmesser erlaubt einen schnelleren Fluidstrom und stellt einen geringeren Strömungswiderstand dar. In a further embodiment of the invention, the fourth hydraulic connection to a first piston accumulator valve and a second piston accumulator valve, wherein the first piston accumulator valve and the second piston accumulator valve are connected in parallel. The first piston accumulator valve advantageously has a smaller inner diameter than the second piston accumulator valve. The advantage is that a valve with a small inner diameter at high pressure is easier to switch due to the lower forces occurring. Thus, a pressure equalization is established between the two sides of the valves. Then the valve with the larger diameter can be easily opened, since the pressure difference has already been reduced. The larger diameter allows faster fluid flow and provides lower flow resistance.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind der Kolbenspeicher und der Hydraulikkolbenzylinder mit einer fünften hydraulischen Verbindung verbunden, wobei die fünfte hydraulische Verbindung im Arbeitsbereich des Hydraulikkolbenzylinders mündet. Diese fünfte hydraulische Verbindung ermöglicht es Hydraulikflüssigkeit aus dem Kolbenspeicher über den Arbeitsbereich und den zweiten Stirnseitenbereich des Hydraulikkolbenzylinders sowie die zweite hydraulische Verbindung in den Rücklaufbehälter zu leiten, wenn nach dem Ausstoßen einer Waffe die Vorrichtung in der Ruhestellung verbleiben soll. Hierdurch kann auf eine direkte zusätzliche hydraulische Verbindung zwischen dem Kolbenspeicher und dem Rücklaufbehälter verzichtet werden. In a further embodiment of the invention, the piston accumulator and the hydraulic piston cylinder are connected to a fifth hydraulic connection, wherein the fifth hydraulic connection opens in the working area of the hydraulic piston cylinder. This fifth hydraulic connection allows hydraulic fluid from the piston accumulator via the working area and the second end face region of the hydraulic piston cylinder and the second hydraulic connection to be led into the return tank, if after ejecting a weapon, the device is to remain in the rest position. This can be dispensed with a direct additional hydraulic connection between the piston accumulator and the return tank.
Es ist ebenfalls möglich, Hydraulikflüssigkeit aus dem Kolbenspeicher über die vierte hydraulische Verbindung und den ersten Stirnseitenbereich des Hydraulikkolbenzylinders sowie die erste hydraulische Verbindung in den Rücklaufbehälter zu leiten, wenn nach dem Ausstoßen einer Waffe die Vorrichtung in der Ruhestellung verbleiben soll. Hierbei kommt es jedoch zu einer Druckbeaufschlagung auf den zweiten Kolben, welche zu einer Bewegung des Kolbens führen kann. Um die auf den zweiten Kolben wirkende Kraft zu reduzieren, kann gleichzeitig die zweite hydraulische Verbindung geöffnet werden, da so der Druckunterscheid zwischen den beiden Seiten des zweiten Kolbens nur durch den Strömungswiderstand der ersten hydraulischen Verbindung und der zweiten hydraulischen Verbindung bestimmt wird. Hierdurch kann die Komplexität des Systems reduziert werden. It is also possible to supply hydraulic fluid from the piston accumulator via the fourth hydraulic connection and the first end face region of the hydraulic piston cylinder and the first hydraulic connection in the return tank, if after ejection a weapon the device should remain in the rest position. In this case, however, there is a pressurization of the second piston, which can lead to a movement of the piston. At the same time, in order to reduce the force acting on the second piston, the second hydraulic connection can be opened since the pressure difference between the two sides of the second piston is determined only by the flow resistance of the first hydraulic connection and the second hydraulic connection. This can reduce the complexity of the system.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung einen Rücklaufbehälter auf, wobei der Rücklaufbehälter eine erste hydraulische Verbindung zum ersten Stirnseitenbereich und eine zweite hydraulische Verbindung zum zweiten Stirnseitenbereich aufweist. In a further embodiment of the invention, the acceleration and braking device has a return tank, wherein the return tank has a first hydraulic connection to the first end side region and a second hydraulic connection to the second end side region.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in der ersten hydraulischen Verbindung eine Pumpe angeordnet. Die Hydraulikflüssigkeit muss gegen die durch die Bewegung des ersten Kolben und des zweiten Kolben entstehende Reibung bzw. Strömungswiderstände aus dem Rücklaufbehälter über die erste hydraulische Verbindung in den ersten Stirnbereich des Hydraulikkolbenzylinders gefördert werden. Da hier Geschwindigkeit nicht die höchste Priorität hat, ist eine Pumpe vorteilhaft. In a further embodiment of the invention, a pump is arranged in the first hydraulic connection. The hydraulic fluid must be conveyed against the resulting by the movement of the first piston and the second piston friction or flow resistance from the return tank via the first hydraulic connection in the first end portion of the hydraulic piston cylinder. Since speed is not the highest priority here, a pump is advantageous.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind der Blasenspeicher und die erste hydraulische Verbindung mit einer sechsten hydraulischen Verbindung verbunden. Diese Ausführungsform ist besonders bevorzugt, wenn die erste hydraulische Verbindung eine Pumpe aufweist. In diesem Fall zweigt die sechste hydraulische Verbindung hinter der Pumpe (vom Rücklaufbehälter aus gesehen) von der ersten hydraulischen Verbindung ab. So kann die gleiche Pumpe verwendet werden, um den ersten Kolben in eine Ausstoßposition zu bringen als auch die Hydraulikflüssigkeit in den Blasenspeicher zu befördern, welche für den Ausstoß benötigt wird. In a further embodiment of the invention, the bladder accumulator and the first hydraulic connection are connected to a sixth hydraulic connection. This embodiment is particularly preferred when the first hydraulic connection comprises a pump. In this case, the sixth hydraulic connection behind the pump (seen from the return tank) branches off from the first hydraulic connection. Thus, the same pump can be used to bring the first piston to an ejection position as well as to convey the hydraulic fluid into the bladder accumulator needed for ejection.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind der Blasenspeicher und der Rücklaufbehälter mit einer siebenten hydraulischen Verbindung verbunden. Die siebente hydraulische Verbindung weist bevorzugt eine Pumpe auf. In a further embodiment of the invention, the bladder accumulator and the return tank are connected to a seventh hydraulic connection. The seventh hydraulic connection preferably has a pump.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste hydraulische Verbindung über eine achte hydraulische Verbindung mit dem zweiten Stirnseitenbereich oder dem Arbeitsbereich des Hydraulikkolbenzylinders verbunden. Dieses ist besonders bevorzugt, wenn in der ersten hydraulischen Verbindung eine Pumpe angeordnet ist. In diesem Fall zweigt die achte hydraulische Verbindung hinter der Pumpe (vom Rücklaufbehälter aus gesehen) von der ersten hydraulischen Verbindung ab. So kann die gleiche Pumpe verwendet werden, um den ersten Kolben in eine Ausstoßposition zu bringen als auch die Hydraulikflüssigkeit über den Hydraulikkolbenzylinder und die dritte hydraulische Verbindung in den Blasenspeicher zu befördern, welche für den Ausstoß benötigt wird. In a further embodiment of the invention, the first hydraulic connection is connected via an eighth hydraulic connection to the second end face region or the working region of the hydraulic piston cylinder. This is particularly preferred when in the first hydraulic connection a pump is arranged. In this case, the eighth hydraulic connection behind the pump (seen from the return tank) branches off from the first hydraulic connection. Thus, the same pump can be used to bring the first piston to an ejection position as well as to convey the hydraulic fluid via the hydraulic piston cylinder and the third hydraulic connection in the bladder accumulator, which is required for the ejection.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der erste Kolben wenigstens ein Rückschlagventil auf. Der erste Kolben muss zum einen beim Ausstoßen Wasser aus dem Wasserkolbenzylinder in das Waffenrohr fördern. Zum anderen ist es vorteilhaft, dass der erste Kolben einen möglichst geringen Strömungswiderstand hat, wenn der erste Kolben von der Ruheposition / der Position nach dem Ausstoßen einer Waffe in die Position zum Ausstoßen einer Waffe bewegt werden soll. Hierzu ist das wenigstens eine Rückschlagventil so angeordnet, dass es beim Ausstoßen der Waffe in geschlossenen Zustand ist und sich öffnet, wenn der erste Kolben in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird. Besonders bevorzugt weist der erste Kolben mehrere Rückschlagventile, beispielsweise fünf bis acht Rückschlagventile, auf, um den Strömungswiderstand zu reduzieren. In a further embodiment of the invention, the first piston has at least one check valve. On the one hand, the first piston must pump water from the water piston cylinder into the weapon barrel when it is ejected. On the other hand, it is advantageous that the first piston has the lowest possible flow resistance when the first piston is to be moved from the rest position / the position after the ejection of a weapon into the position for ejecting a weapon. For this purpose, the at least one check valve is arranged so that it is in the ejected state of the weapon in the closed state and opens when the first piston is moved in the opposite direction. Particularly preferably, the first piston has a plurality of check valves, for example five to eight check valves, in order to reduce the flow resistance.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung wenigstens ein zweites Waffenrohr auf. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, in vergleichsweise kurzer Zeit, mehrere Waffen auszustoßen. Das Laden einer Waffe in ein Waffenrohr ist jedoch ein vergleichsweise langsamer Vorgang. Daher ist es Vorteilhaft mehr als ein Waffenrohr, bevorzugt zwei bis acht, besonders bevorzugt drei bis sechs, Waffenrohre vorzusehen. Hierbei können alle Waffenrohre und der Wasserkolbenzylinder miteinander direkt verbunden sein. In diesem Fall wird immer nur eine Mündungsklappe eines Waffenrohrs geöffnet und nur die Waffe aus diesem Waffenrohr mit der geöffneten Mündungsklappe kann ausgestoßen werden. In den anderen Waffenrohren kann durch die fehlende Möglichkeit des Druckabbaus keine Waffe ausgestoßen werden. In a further embodiment of the invention, the device has at least a second weapon barrel. With the help of the device according to the invention, it is possible to eject several weapons in a relatively short time. However, loading a weapon into a barrel is a relatively slow process. Therefore, it is advantageous to provide more than one weapon barrel, preferably two to eight, particularly preferably three to six, weapon barrels. Here, all the weapon tubes and the water piston cylinder can be connected directly to each other. In this case, only one muzzle flap of a weapon barrel is opened and only the weapon from this barrel with the opened muzzle flap can be ejected. In the other weapon tubes can be ejected by the lack of possibility of pressure reduction no weapon.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ausstoßen einer Waffe aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: In a further aspect, the invention relates to a method for ejecting a weapon from a device according to the invention, the method comprising the following method steps:
a) Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus dem Rücklaufbehälter über die erste hydraulische Verbindung in den ersten Stirnseitenbereich des Hydraulikkolbenzylinders und dadurch Bewegen des zweiten Zylinders in Richtung des zweiten Stirnseitenbereichs, b) Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus dem Blasenspeicher über die dritte hydraulische Verbindung in den zweiten Stirnseitenbereich des Hydraulikkolbenzylinders und dadurch Bewegen des zweiten Kolben in Richtung des ersten Stirnseitenbereichs und dadurch sowohl Fördern von Wasser aus dem Wasserkolbenzylinder in das Waffenrohr und somit Ausstoß der Waffe als auch Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus dem ersten Stirnseitenbereich des Hydraulikkolbenzylinders über die vierte hydraulische Verbindung in den Hydraulikbereichs des Kolbenspeichers und dadurch Bewegen des dritten Kolbens und dadurch Komprimieren des Gasbereichs des Kolbenspeichers. a) conveying hydraulic fluid from the return reservoir via the first hydraulic connection into the first end face region of the hydraulic piston cylinder and thereby moving the second cylinder in the direction of the second end face region, b) conveying hydraulic fluid from the bladder accumulator via the third hydraulic connection in the second end face region of the hydraulic piston cylinder and thereby moving the second piston in the direction of the first end face region and thereby both conveying water from the water piston cylinder into the barrel and thus ejecting the weapon as well as conveying hydraulic fluid from the first end portion of the hydraulic piston cylinder via the fourth hydraulic connection in the hydraulic range of the piston accumulator and thereby moving the third piston and thereby compressing the gas region of the piston accumulator.
Durch den Schritt a) wird die Vorrichtung in eine zum Ausstoß geeignete Position gebracht, in Schritt b) dann die Waffe ausgestoßen, wobei der zweite Kolben und somit auch der erste Kolben am Ende des Vorgangs durch die im Kolbenspeicher entstehende Gegenkraft geräuschfrei abgebremst werden. By step a), the device is brought into a suitable position for ejection, in step b) then ejected the weapon, the second piston and thus the first piston are braked noise-free at the end of the process by the counterforce arising in the piston accumulator.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren zusätzlich die Verfahrensschritte auf: In a further embodiment of the invention, the method additionally has the method steps:
c) Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus dem Kolbenspeicher über die vierte hydraulische Verbindung in den ersten Stirnseitenbereich des Hydraulikkolbenzylinders und dadurch Bewegen des zweiten Zylinders in Richtung des zweiten Stirnseitenbereichs und dadurch Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus dem zweiten Stirnseitenbereichs über die zweite hydraulische Verbindung in den Rücklaufbehälter, c) conveying hydraulic fluid from the piston accumulator via the fourth hydraulic connection into the first end face area of the hydraulic piston cylinder and thereby moving the second cylinder towards the second end face area and thereby conveying hydraulic fluid from the second end face area via the second hydraulic connection into the return tank;
d) Fördern von Hydraulikflüssigkeit vom Rücklaufbehälter in den Blasenspeicher. d) conveying hydraulic fluid from the return tank into the bladder accumulator.
Der Schritt d) kann vor, gleichzeitig mit oder nach Schritt c) erfolgen. The step d) can take place before, simultaneously with or after step c).
Durch die Schritte c) und d) wird die Vorrichtung unmittelbar und schnell erneut in eine zum Ausstoß einer Waffe geeignete Position gebracht. Hierdurch kann eine zweite Waffe in sehr kurzer Zeit ausgestoßen werden, insbesondere wenn die Vorrichtung über zwei oder mehr Waffenrohre, welche mit Waffen beladen sind, verfügt. Through the steps c) and d), the device is immediately and quickly brought back into a position suitable for ejecting a weapon. In this way, a second weapon can be ejected in a very short time, especially if the device has two or more gun barrels loaded with weapons.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren zusätzlich den Verfahrensschritt auf In a further embodiment of the invention, the method additionally has the method step
e) Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus dem Kolbenspeicher in den Rücklaufbehälter. e) conveying hydraulic fluid from the piston accumulator into the return tank.
Soll nach dem Ausstoß einer Waffe keine weitere Waffe zeitnah ausgestoßen werden, so muss der Druck im Kolbenspeicher abgebaut werden, ohne dass der zweite Kolben aus der Ruheposition bewegt wird. Besonders bevorzugt wird die Hydraulikflüssigkeit über die fünfte hydraulische Verbindung den Hydraulikkolbenzylinder und die zweite hydraulische Verbindung in den Rücklaufbehälter gefördert. If, after ejection of a weapon, no further weapon is to be ejected in a timely manner, the pressure in the piston accumulator must be relieved without the second piston being released from the piston Rest position is moved. Particularly preferably, the hydraulic fluid is conveyed via the fifth hydraulic connection to the hydraulic piston cylinder and the second hydraulic connection in the return tank.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren zusätzlich den Verfahrensschritt auf In a further embodiment of the invention, the method additionally has the method step
f) Fördern von Hydraulikflüssigkeit vom Rücklaufbehälter in den Blasenspeicher. f) conveying hydraulic fluid from the return tank into the bladder accumulator.
Hierbei kann Schritt f) vor, gleichzeitig mit oder nach Schritt e) erfolgen. In this case, step f) can take place before, simultaneously with or after step e).
Auf diese Weise wird die für den Ausstoß benötigte Menge Hydraulikflüssigkeit im Blasenspeicher erneut zur Verfügung gestellt. Somit befindet sich das System im Ruhezustand. In this way, the amount of hydraulic fluid required for the ejection is made available again in the bladder accumulator. Thus, the system is at rest.
Bei Hydraulikflüssigkeit kann es sich um jede Flüssigkeit handeln, welche zur Druckübertragung geeignet ist. Hydraulikflüssigkeit umfasst insbesondere Wasser und wässrige Lösungen, Alkohole, Triglyceride, Polyglykole, Ester, Kohlenwasserstoffe, Mineralöle, Schmieröle sowie Mischungen, insbesondere Emulsionen solcher Flüssigkeiten. Hydraulic fluid can be any fluid that is suitable for pressure transmission. Hydraulic fluid includes in particular water and aqueous solutions, alcohols, triglycerides, polyglycols, esters, hydrocarbons, mineral oils, lubricating oils and mixtures, in particular emulsions of such liquids.
Beim Ausstoß von Waffen ist mit dem Ausstoß einer Waffe auch gemeint, dass in einem Waffenrohr beispielsweise drei Seeminen angeordnet sein können. Diese werden dann quasi als eine Waffe im Sinne der Erfindung betrachtet, da diese gemeinsam in einem einzigen Schritt ausgestoßen werden. When firing weapons, the ejection of a weapon also means that, for example, three sea mines can be arranged in a weapon barrel. These are then considered as a kind of weapon in the sense of the invention, since they are ejected together in a single step.
Nachfolgend sind die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Verfahren anhand in den folgenden schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. The device according to the invention and the method are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the following schematic drawings.
Fig. 1 eine erste Vorrichtung Fig. 1 shows a first device
Fig. 2 eine erste Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung im Ruhezustand  Fig. 2 shows a first acceleration and deceleration device at rest
Fig. 3 eine erste Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung, Vorbereitung zum Ausstoß Fig. 4 eine erste Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung, Ausstoß Fig. 3 shows a first acceleration and deceleration device, preparation for ejection Fig. 4 shows a first acceleration and deceleration device, ejection
Fig. 5 eine erste Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung, erneute Vorbereitung zum Ausstoß Fig. 5 shows a first acceleration and deceleration device, re-preparation for ejection
Fig. 6 eine erste Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung, Entlasten des Kolbenspeichers Fig. 7 eine erste Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung, Vorbereitung des Blasenspeichers  6 shows a first acceleration and deceleration device, relieving the piston accumulator FIG. 7 shows a first acceleration and deceleration device, preparation of the bladder accumulator
Fig. 8 eine zweite Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung im Ruhezustand Fig. 9 eine zweite Vorrichtung Fig. 8 shows a second acceleration and deceleration device at rest 9 shows a second device
Fig. 10 eine dritte Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung im Ruhezustand  10 shows a third acceleration and deceleration device in the idle state
Die in den Figuren gezeigten Beispiele sind nicht maßstabsgetreu und dienen nur der schematischen Übersicht. Die Ventile sind geschlossen (quer zur Verbindung) oder offen (in Richtung der Verbindung) dargestellt, um den Ablauf darzustellen. The examples shown in the figures are not to scale and serve only for a schematic overview. The valves are closed (across the connection) or open (in the direction of the connection) to show the flow.
In Fig. 1 ist eine erste Vorrichtung zum Ausstoß einer Waffe gezeigt, wobei die Vorrichtung eine in einem Waffenrohr 30 angeordnete Waffe 32 zeigt, wobei die Waffe 32 ein Torpedo sein kann. Um die Waffe 32 auszustoßen ist die Mündungsklappe 34 geöffnet. Das Ausstoßen erfolgt durch Wassereinleitung aus dem Wasserkolbenzylinder 20 hinter die Waffe 32. Hierzu wird der erste Kolben 22 durch die Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung 10 schnell von rechts nach links bewegt. In Fig. 1, a first device for ejecting a weapon is shown, wherein the device comprises a weapon 32 arranged in a gun 32, wherein the weapon 32 may be a torpedo. To eject the weapon 32, the mouth flap 34 is opened. The ejection takes place by water discharge from the water piston cylinder 20 behind the weapon 32. For this purpose, the first piston 22 is moved by the acceleration and deceleration device 10 quickly from right to left.
Fig. 2 zeigt eine erste Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung 10. Die Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung 10 weist einen Hydraulikkolbenzylinder 40 auf, in welchem der zweite Kolben 42 angeordnet ist, welcher mit dem ersten Kolben 22 kraftschlüssig verbunden ist. Der Hydraulikkolbenzylinder 40 weist einen ersten Stirnseitenbereich 44 und einen zweiten Stirnseitenbereich 46 sowie einen Arbeitsbereich 48 auf. Der zweite Kolben 42 kann sich durch den Arbeitsbereich 48 bewegen. Des Weiteren weist die Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung 10 einen Rücklaufbehälter 50, einen Kolbenspeicher 60 und einen Blasenspeicher 70 auf, welche mit verschiedenen hydraulischen Verbindungen miteinander verbunden sind. Der Rücklaufbehälter 50 ist über die erste hydraulische Verbindung 81 mit dem ersten Stirnseitenbereich 44 des Hydraulikkolbenzylinders 40 sowie über die zweite hydraulische Verbindung 82 mit dem zweiten Stirnseitenbereich 46 des Hydraulikkolbenzylinders 40 verbunden. Zusätzlich ist die erste hydraulische Verbindung 81 über die achte hydraulische Verbindung 88 mit dem zweiten Stirnseitenbereich 46 des Hydraulikkolbenzylinders 40 verbunden. Der Blasenspeicher 70 ist über die dritte hydraulische Verbindung 83 mit dem zweiten Stirnseitenbereich 46 des Hydraulikkolbenzylinders 40 verbunden. Der Kolbenspeicher 60 ist über die vierte hydraulische Verbindung 84 mit dem ersten Stirnseitenbereich 44 des Hydraulikkolbenzylinders 40 und mit der fünften hydraulischen Verbindung 85 mit dem Arbeitsbereich 48 des Hydraulikkolbenzylinders 40 verbunden. In der Ruhelage befindet sich der zweite Kolben 42 in der Position benachbart zum ersten Stirnseitenbereich 44 und der dritte Kolben 62 so, dass der Gasbereich 66 die maximale Ausdehnung im Kolbenspeicher 60 einnimmt. Die Ventile 90-98 sind geschlossen. 2 shows a first acceleration and deceleration device 10. The acceleration and deceleration device 10 has a hydraulic piston cylinder 40, in which the second piston 42 is arranged, which is non-positively connected to the first piston 22. The hydraulic piston cylinder 40 has a first end side region 44 and a second end side region 46 and a working region 48. The second piston 42 can move through the working area 48. Furthermore, the acceleration and deceleration device 10 has a return tank 50, a piston accumulator 60 and a bladder accumulator 70, which are connected to one another with different hydraulic connections. The return tank 50 is connected via the first hydraulic connection 81 with the first end face region 44 of the hydraulic piston cylinder 40 and via the second hydraulic connection 82 with the second end face region 46 of the hydraulic piston cylinder 40. In addition, the first hydraulic connection 81 is connected via the eighth hydraulic connection 88 to the second end face region 46 of the hydraulic piston cylinder 40. The bladder accumulator 70 is connected via the third hydraulic connection 83 to the second end face region 46 of the hydraulic piston cylinder 40. The piston accumulator 60 is connected via the fourth hydraulic connection 84 with the first end face region 44 of the hydraulic piston cylinder 40 and with the fifth hydraulic connection 85 with the working region 48 of the hydraulic piston cylinder 40. In the rest position, the second piston 42 is in the position adjacent to the first end face region 44 and the third piston 62 such that the gas region 66 assumes the maximum extent in the piston accumulator 60. The valves 90-98 are closed.
Um eine Waffe 32 ausstoßen zu können wird zunächst Hydraulikflüssigkeit aus dem Rücklaufbehälter 50 mit Hilfe der Pumpe 100 durch die erste hydraulische Verbindung 81 in den ersten Stirnseitenbereich 44 des Hydraulikkolbenzylinders 40 gefördert, wie in Fig. 3 dargestellt. Gleichzeitig fließt Hydraulikflüssigkeit aus dem zweiten Stirnseitenbereich 46 des Hydraulikkolbenzylinders 40 über die zweite hydraulische Verbindung 82 in den Rücklaufbehälter 50. Hierzu ist die Ventile 90 und 92 geöffnet. In order to be able to eject a weapon 32, first of all hydraulic fluid from the return tank 50 is conveyed by means of the pump 100 through the first hydraulic connection 81 into the first end face region 44 of the hydraulic piston cylinder 40, as shown in FIG. At the same time hydraulic fluid flows from the second end face region 46 of the hydraulic piston cylinder 40 via the second hydraulic connection 82 in the return tank 50. For this purpose, the valves 90 and 92 is opened.
Um die Waffe 32 auszustoßen, wird aus dem Blasenspeicher 70 über die dritte hydraulische Verbindung 83 Hydraulikflüssigkeit in den zweiten Stirnseitenbereich 46 gefördert und gleichzeitig Hydraulikflüssigkeit aus dem ersten Stirnseitenbereich 44 über die vierte hydraulische Verbindung 84 in dem 64 Hydraulikbereich 64 des Kolbenspeichers 64 gefördert. Dieses ist in Fig. 4 gezeigt. Hierdurch wird der zweite Kolben 42 sehr schnell von der rechten in die linke Position bewegt und hierdurch auch der mit dem zweiten Kolben 42 verbundene erste Kolben 22. Hierdurch wiederum wird das Wasser aus dem Wasserkolbenzylinder 20 in das Waffenrohr 30 und damit die Waffe 32 aus dem Waffenrohr 30 gefördert. Gleichzeitig wird das Gas im Gasbereich 66 des Kolbenspeichers 60 komprimiert. Durch die Kompression steigt der Druck im Gasbereich 66 und übt eine steigende Kraft (= Druck x Fläche) auf den dritten Kolben 62 und damit gegen das weitere Eindringen von Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikbereich 64 des Kolbenspeichers 60 aus. Hierdurch kommt es zu einer zunächst zu vernachlässigbaren, zum Ende aber stark ansteigenden Abbremsung des zweiten Kolbens 42 ohne das der Kolben an eine Feder oder einen Anschlag anschlägt und Lärm verursacht. In order to eject the weapon 32, hydraulic fluid is conveyed from the bladder accumulator 70 into the second end face region 46 via the third hydraulic connection 83 and hydraulic fluid is simultaneously conveyed from the first end face region 44 via the fourth hydraulic connection 84 in the 64 hydraulic region 64 of the piston accumulator 64. This is shown in Fig. 4. As a result, the second piston 42 is moved very quickly from the right to the left position and thereby also connected to the second piston 42 first piston 22. This in turn, the water from the water piston cylinder 20 into the barrel 30 and thus the weapon 32 from the Gun barrel 30 promoted. At the same time, the gas in the gas region 66 of the piston accumulator 60 is compressed. Due to the compression, the pressure in the gas region 66 increases and exerts an increasing force (= pressure x area) on the third piston 62 and thus against the further penetration of hydraulic fluid into the hydraulic region 64 of the piston accumulator 60. This results in an initially negligible, but at the end but greatly increasing deceleration of the second piston 42 without the piston abuts a spring or a stop and causes noise.
Die dritte hydraulische Verbindung weist vorzugsweise drei Ventile auf, wie in Fig. 4 gezeigt. Ein Ventil 96 weist einen kleinen Durchmesser auf und dient als Bypass für einen Druckausgleich für ein Ventil 97 mit einem großen Durchmesser. Hierdurch kann zunächst das Ventil 96 und anschließend das Ventil 97 geöffnet werden. Aufgrund des Unterschieds im Durchmesser strömt der größte Teil der Hydraulikflüssigkeit durch das Ventil 97 mit dem größeren Durchmesser. Zusätzlich weist die dritte hydraulische Verbindung ein Hochlastventil 98 auf, welches ein extrem schnelles Schalten ermöglicht und gleichzeitig einen hohen Durchfluss ermöglicht. Dieses ist vorteilhaft, um einen schnellen und gezielten Ausstoß der Waffe 32 zu ermöglichen. Analog weist die vierte hydraulische Verbindung ein Ventil 93 mit geringem Durchmesser und ein Ventil 94 mit großem Durchmesser auf. The third hydraulic connection preferably has three valves, as shown in FIG. 4. A valve 96 has a small diameter and serves as a bypass for pressure equalization for a valve 97 having a large diameter. As a result, first the valve 96 and then the valve 97 can be opened. Due to the difference in diameter, most of the hydraulic fluid flows through the larger diameter valve 97. In addition, the third hydraulic connection has a high-load valve 98, which allows extremely fast switching and at the same time allows a high flow rate. This is advantageous to allow rapid and targeted ejection of the weapon 32. Similarly, the fourth hydraulic connection has a small diameter valve 93 and a large diameter valve 94.
Während des Ausstoßens der Waffe sind vorzugsweise die Ventile 93, 94, 96, 97 und 98 geöffnet, alle anderen Ventile geschlossen. During the ejection of the weapon, the valves 93, 94, 96, 97 and 98 are preferably opened, all other valves are closed.
Um nach dem Ausstoß der Waffe 32 die Vorrichtung zu einem Ausstoß einer weiteren Waffe 32 vorzubereiten kann, wie in Fig. 5 gezeigt, der zweite Kolben 42 durch den Druck im Gasbereich 66 wieder von der Position am ersten Stirnseitenbereich 44 zur Position am zweiten Stirnseitenbereich 46 bewegt werden. Hierzu werden die Ventile 92, 93 und 94 geöffnet, Hydraulikflüssigkeit fließt aus dem Hydraulikbereich 64 durch die vierte hydraulische Verbindung 84 in den ersten Stirnseitenbereich 44 und ebenso fließt Hydraulikflüssigkeit aus dem zweiten Stirnseitenbereich 46 über die zweite hydraulische Verbindung 82 in den Rücklaufbehälter 50. Optional können auch die Ventile 96, 97 und 98 geöffnet werden, um einen zusätzlichen Rückfluss in den Blasenspeicher zu ermöglichen (nicht gezeigt), damit dieser für den nächsten Ausstoß erneut gefüllt ist. In order to prepare the device for ejecting another weapon 32 after ejection of the weapon 32, as shown in FIG. 5, the second piston 42 can be redirected from the position on the first end face 44 to the position on the second end face 46 by the pressure in the gas region 66 to be moved. For this purpose, the valves 92, 93 and 94 are opened, hydraulic fluid flows from the hydraulic portion 64 through the fourth hydraulic connection 84 in the first end face portion 44 and also flows hydraulic fluid from the second end face portion 46 via the second hydraulic connection 82 in the return tank 50. Optionally Also, the valves 96, 97 and 98 are opened to allow additional backflow into the bladder accumulator (not shown) to be refilled for the next ejection.
Soll die Vorrichtung nach dem Ausstoß der Waffe 32 wieder in den Ruhezustand zurückkehren, so muss zum einen, wie in Fig. 6 gezeigt, der Druck im Gasbereich 66 des Kolbenspeichers 60 abgebaut werden. Hierzu wird Hydraulikflüssigkeit beispielsweise wie hier gezeigt über die fünfte hydraulische Verbindung 85 in den Arbeitsbereich 48 des Hydraulikkolbenzylinders 40 und vom zweiten Stirnseitenbereich 46 und die zweite hydraulische Verbindung 82 in den Rückflussbehälter 50 geleitet. Hierzu sind die Ventile 95 und 92 geöffnet. Weiter muss die Hydraulikflüssigkeit im Blasenspeicher 70 wieder aufgefüllt werden, wie in Fig. 7 dargestellt. Hierzu wird Hydraulikflüssigkeit mit der Pumpe 100 aus dem Rücklaufbehälter 50 über die erste hydraulische Verbindung 81, die achte hydraulische Verbindung 88, den zweiten Stirnseitenbereich 46 und die dritte hydraulische Verbindung 83 in den Blasenspeicher 70 gepumpt. Hierzu sind die Ventile 91, 96, 97 und 98 geöffnet. If the device after the ejection of the weapon 32 to return to the idle state, so must firstly, as shown in Fig. 6, the pressure in the gas region 66 of the piston accumulator 60 are reduced. For this purpose, hydraulic fluid, for example, as shown here via the fifth hydraulic connection 85 in the working area 48 of the hydraulic piston cylinder 40 and from the second end face region 46 and the second hydraulic connection 82 in the reflux vessel 50 passed. For this purpose, the valves 95 and 92 are opened. Further, the hydraulic fluid in bladder accumulator 70 must be replenished, as shown in FIG. For this purpose, hydraulic fluid is pumped with the pump 100 from the return tank 50 via the first hydraulic connection 81, the eighth hydraulic connection 88, the second end face region 46 and the third hydraulic connection 83 in the bladder accumulator 70. For this purpose, the valves 91, 96, 97 and 98 are opened.
Fig. 8 zeigt eine zweite Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung 10, welche zusätzlich eine sechste hydraulische Verbindung 86 und eine siebente hydraulische Verbindung 87 aufweist. Die sechste hydraulische Verbindung 86 und die siebente hydraulische Verbindung 87 weisen vorzugsweise hier nicht dargestellte Ventile und die sechste hydraulische Verbindung 86 eine weitere Pumpe auf. Die sechste hydraulische Verbindung 86, die siebente hydraulische Verbindung 87 und die achte hydraulische Verbindung 88 sind gegenseitig redundant. Es ist ausreichend, wenn die Vorrichtung eine dieser hydraulischen Verbindungen aufweist. FIG. 8 shows a second acceleration and deceleration device 10, which additionally has a sixth hydraulic connection 86 and a seventh hydraulic connection 87. The sixth hydraulic connection 86 and the seventh hydraulic connection 87 preferably have valves, not shown here, and the sixth hydraulic connection 86 has a further pump. The sixth hydraulic connection 86, the seventh hydraulic Connection 87 and the eighth hydraulic connection 88 are mutually redundant. It is sufficient if the device has one of these hydraulic connections.
In Fig. 9 ist eine zweite Vorrichtung zum Ausstoß einer Waffe gezeigt, bei welcher im Unterschied zur in der Fig. 1 gezeigten ersten Vorrichtung die Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung 10 auf der gegenüberliegenden Seite des Wasserkolbenzylinders 20 angeordnet ist. Fig. 10 zeigte eine dritte Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung 10, welche entsprechend der zweiten Vorrichtung gemäß Fig. 9 ausgebildet ist. In Fig. 9, a second apparatus for ejecting a weapon is shown, in which, in contrast to the first apparatus shown in FIG. 1, the acceleration and deceleration device 10 is disposed on the opposite side of the water piston cylinder 20. FIG. 10 shows a third acceleration and deceleration device 10, which is designed in accordance with the second device according to FIG. 9.
Bezugszeichen reference numeral
10 Beschleunigungs- und Abbremsvorri 10 acceleration and deceleration preload
20 Wasserkolbenzylinder 20 water piston cylinders
22 erster Kolben  22 first piston
30 Waffenrohr  30 gun barrel
32 Waffe  32 weapon
34 Mündungsklappe  34 muzzle flap
40 Hydraulikkolbenzylinder  40 hydraulic piston cylinders
42 zweiter Kolben  42 second piston
44 erster Stirnseitenbereich  44 first end face area
46 zweiter Stirnseitenbereich  46 second end face area
48 Arbeitsbereich  48 workspace
50 Rücklaufbehälter  50 return tank
60 Kolbenspeicher  60 piston accumulator
62 dritter Kolben  62 third piston
64 Hydraulikbereich  64 hydraulic area
66 Gasbereich  66 gas area
70 Blasenspeicher  70 bladder storage
81 erste hydraulische Verbindung 81 first hydraulic connection
82 zweite hydraulische Verbindung82 second hydraulic connection
83 dritte hydraulische Verbindung83 third hydraulic connection
84 vierte hydraulische Verbindung84 fourth hydraulic connection
85 fünfte hydraulische Verbindung85 fifth hydraulic connection
86 sechste hydraulische Verbindung86 sixth hydraulic connection
87 siebte hydraulische Verbindung87 seventh hydraulic connection
88 achte hydraulische Verbindung 90-98 Ventil 88 eighth hydraulic connection 90-98 valve
100 Pumpe  100 pump

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Ausstoß einer Waffe (32), wobei die Vorrichtung wenigstes ein erstes Waffenrohr (30) und einen Wasserkolbenzylinder (20) aufweist, wobei Wasser aus dem Wasserkolbenzylinder (20) mit Hilfe eines ersten Kolbens (22) in das wenigstens eine erste Waffenrohr (30) befördert werden kann, wobei der erste Kolben (22) über eine Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung (10) bewegt wird, wobei die Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung (10) einen Hydraulikkolbenzylinder (40) aufweist, wobei in dem Hydraulikkolbenzylinder (40) ein zweiter Kolben (42) angeordnet ist, wobei der erste Kolben (22) und der zweite Kolben (42) kraftschlüssig miteinander verbunden sind, wobei der Hydraulikkolbenzylinder (40) einen ersten Stirnseitenbereich (44) und einen zweiten Stirnseitenbereich (46) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung (10) einen Blasenspeicher (70) und einen Kolbenspeicher (60) aufweist, wobei der Blasenspeicher (70) mit einer dritten hydraulischen Verbindung (83) mit dem zweiten Stirnseitenbereich (46) verbunden ist und der Kolbenspeicher (60) mit einer vierten hydraulischen Verbindung (84) mit dem ersten Stirnseitenbereich (44) verbunden ist, wobei der Kolbenspeicher (60) als Zylinderkolben ausgeführt ist, wobei der Kolbenspeicher (60) einen dritten Kolben (62) aufweist, wobei der dritte Kolben (62) den Kolbenspeicher (60) in einen Hydraulikbereich (64) und einen Gasbereich (66) trennt, wobei das Arbeitsvolumen des Kolbenspeichers (60) wenigstens dem Arbeitsvolumen des Hydraulikkolbenzylinders (40) entspricht und wobei der Gasbereich (66) verschließbar ist. A device for ejecting a weapon (32), the device comprising at least a first weapon barrel (30) and a water piston cylinder (20), wherein water from the water piston cylinder (20) by means of a first piston (22) in the at least one first Weapon barrel (30), wherein the first piston (22) is moved via an acceleration and deceleration device (10), wherein the acceleration and deceleration device (10) comprises a hydraulic piston cylinder (40), wherein in the hydraulic piston cylinder (40) a second piston (42) is arranged, wherein the first piston (22) and the second piston (42) are non-positively connected to each other, wherein the hydraulic piston cylinder (40) has a first end side region (44) and a second end side region (46) characterized in that the acceleration and deceleration device (10) comprises a bladder accumulator (70) and a piston accumulator (60), wherein the bladder accumulator (70) is provided with a third accumulator hydraulic connection (83) with the second end face region (46) is connected and the piston accumulator (60) with a fourth hydraulic connection (84) with the first end face region (44), wherein the piston accumulator (60) is designed as a cylinder piston, wherein the piston accumulator (60) has a third piston (62), the third piston (62) separating the piston accumulator (60) into a hydraulic region (64) and a gas region (66), the working volume of the piston accumulator (60) being at least equal to the working volume corresponds to the hydraulic piston cylinder (40) and wherein the gas region (66) is closable.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasbereich (66) mit Stickstoff gefüllt ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the gas region (66) is filled with nitrogen.
3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasbereich (66) einen Druck von 1,5 bis 8 bar, bevorzugt 2 bis 4 bar, aufweist, wenn der Gasbereich (66) die größtmögliche Ausdehnung im Kolbenspeicher (60) einnimmt. 3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gas region (66) has a pressure of 1.5 to 8 bar, preferably 2 to 4 bar, when the gas region (66) the largest possible extent in the piston accumulator (60). occupies.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasbereich (66) einen Druck von 50 bis 400 bar, bevorzugt 100 bis 250 bar, aufweist, wenn der Gasbereich (66) die kleinstmögliche Ausdehnung im Kolbenspeicher (60) einnimmt. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gas region (66) has a pressure of 50 to 400 bar, preferably 100 to 250 bar, when the gas region (66) occupies the smallest possible extent in the piston accumulator (60).
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte hydraulische Verbindung (83) ein erstes Blasenspeicherventil und ein zweites Blasenspeicherventil aufweist, wobei das erste Blasenspeicherventil und das zweite Blasenspeicherventil parallel geschaltet sind, wobei das erste Blasenspeicherventil einen geringeren Innendurchmesser als das zweite Blasenspeicherventil aufweist. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the third hydraulic connection (83) comprises a first bladder accumulator valve and a second bladder accumulator valve, wherein the first bladder accumulator valve and the second bladder accumulator valve are connected in parallel, wherein the first bladder accumulator valve has a smaller inner diameter than that having second bubble storage valve.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte hydraulische Verbindung (84) ein erstes Kolbenspeicherventil und ein zweites Kolbenspeicherventil aufweist, wobei das erste Kolbenspeicherventil und das zweite Kolbenspeicherventil parallel geschaltet sind, wobei das erste Kolbenspeicherventil einen geringeren Innendurchmesser als das zweite Kolbenspeicherventil aufweist. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fourth hydraulic connection (84) comprises a first piston accumulator valve and a second piston accumulator valve, wherein the first piston accumulator valve and the second piston accumulator valve are connected in parallel, wherein the first piston accumulator valve has a smaller inner diameter than that having second piston accumulator valve.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenspeicher (60) und der Hydraulikkolbenzylinder (40) mit einer fünften hydraulischen Verbindung (85) verbunden sind, wobei die fünfte hydraulische Verbindung (85) im Arbeitsbereich (48) des Hydraulikkolbenzylinders (40) mündet. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston accumulator (60) and the hydraulic piston cylinder (40) with a fifth hydraulic connection (85) are connected, wherein the fifth hydraulic connection (85) in the working area (48) of the hydraulic piston cylinder (40) opens.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungs- und Abbremsvorrichtung (10) einen Rücklaufbehälter (50) aufweist, wobei der Rücklaufbehälter (50) eine erste hydraulische Verbindung (81) zum ersten Stirnseitenbereich (44) und eine zweite hydraulische Verbindung (82) zum zweiten Stirnseitenbereich (46) aufweist. 8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the acceleration and deceleration device (10) has a return tank (50), wherein the return tank (50) has a first hydraulic connection (81) to the first end face region (44) and a second hydraulic connection (82) to the second end face region (46).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten hydraulischen Verbindung (81) eine Pumpe (100) angeordnet ist. 9. Apparatus according to claim 8, characterized in that in the first hydraulic connection (81) a pump (100) is arranged.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Blasenspeicher (70) und die erste hydraulische Verbindung (81) mit einer sechsten hydraulischen Verbindung (86) verbunden sind. 10. Device according to one of the preceding claims 8 to 9, characterized in that the bladder accumulator (70) and the first hydraulic connection (81) are connected to a sixth hydraulic connection (86).
11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Blasenspeicher (70) und der Rücklaufbehälter (50) mit einer siebenten hydraulischen Verbindung (87) verbunden sind. 11. Device according to one of the preceding claims 8 to 10, characterized in that the bladder accumulator (70) and the return tank (50) are connected to a seventh hydraulic connection (87).
12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben (22) wenigstens ein Rückschlagventil aufweist. 12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first piston (22) has at least one check valve.
13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens ein zweites Waffenrohr (30) aufweist. 13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has at least a second weapon barrel (30).
14. Verfahren zum Ausstoßen einer Waffe (32) aus einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: a) Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus dem Rücklaufbehälter (50) über die erste hydraulische Verbindung (81) in den ersten Stirnseitenbereich (44) des Hydraulikkolbenzylinders (40) und dadurch Bewegen des zweiten Zylinders in Richtung des zweiten Stirnseitenbereichs (46), 14. A method for ejecting a weapon (32) from a device according to any one of the preceding claims, wherein the method comprises the following steps: a) conveying hydraulic fluid from the return tank (50) via the first hydraulic connection (81) in the first end face area (44) of the hydraulic piston cylinder (40) and thereby moving the second cylinder in the direction of the second end face region (46),
b) Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus dem Blasenspeicher (70) über die dritte hydraulische Verbindung (83) in den zweiten Stirnseitenbereich (46) des Hydraulikkolbenzylinders (40) und dadurch Bewegen des zweiten Kolben in Richtung des ersten Stirnseitenbereichs (44) und dadurch sowohl Fördern von Wasser aus dem Wasserkolbenzylinder (20) in das Waffenrohr (30) und somit Ausstoß der Waffe (32) als auch Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus dem ersten Stirnseitenbereich (44) des Hydraulikkolbenzylinders (40) über die vierte hydraulische Verbindung (84) in den Hydraulikbereichs (64) des Kolbenspeichers (60) und dadurch Bewegen des dritten Kolbens (62) und dadurch Komprimieren des Gasbereichs (66) des Kolbenspeichers (60).  b) conveying hydraulic fluid from the bladder accumulator (70) via the third hydraulic connection (83) in the second end face region (46) of the hydraulic piston cylinder (40) and thereby moving the second piston in the direction of the first end face region (44) and thereby both conveying Water from the water piston cylinder (20) in the weapon barrel (30) and thus ejection of the weapon (32) and also convey hydraulic fluid from the first end face region (44) of the hydraulic piston cylinder (40) via the fourth hydraulic connection (84) in the hydraulic range ( 64) of the piston accumulator (60) and thereby moving the third piston (62) and thereby compressing the gas region (66) of the piston accumulator (60).
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich die Verfahrensschritte aufweist: 15. The method according to claim 14, characterized in that the method additionally comprises the method steps:
c) Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus dem Kolbenspeicher (60) über die vierte hydraulische Verbindung (84) in den ersten Stirnseitenbereich (44) des Hydraulikkolbenzylinders (40) und dadurch Bewegen des zweiten Zylinders in Richtung des zweiten Stirnseitenbereichs (46) und dadurch Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus dem zweiten Stirnseitenbereichs (46) über die zweite hydraulische Verbindung (82) in den Rücklaufbehälter (50),  c) conveying hydraulic fluid from the piston accumulator (60) via the fourth hydraulic connection (84) in the first end face region (44) of the hydraulic piston cylinder (40) and thereby moving the second cylinder in the direction of the second end face region (46) and thereby conveying hydraulic fluid from the second end face region (46) via the second hydraulic connection (82) into the return tank (50),
d) Fördern von Hydraulikflüssigkeit vom Rücklaufbehälter (50) in den Blasenspeicher (70), wobei  d) conveying hydraulic fluid from the return tank (50) in the bladder accumulator (70), wherein
Schritt d) vor, gleichzeitig mit oder nach Schritt c) erfolgen kann.  Step d) before, simultaneously with or after step c) can take place.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das16. The method according to any one of claims 14 or 15, characterized in that the
Verfahren zusätzlich den Verfahrensschritt aufweist: Method additionally comprises the method step:
e) Fördern von Hydraulikflüssigkeit aus dem Kolbenspeicher (60) in den Rücklaufbehälter (50). e) conveying hydraulic fluid from the piston accumulator (60) in the return tank (50).
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich den Verfahrensschritt aufweist: 17. The method according to claim 16, characterized in that the method additionally comprises the method step:
f) Fördern von Hydraulikflüssigkeit vom Rücklaufbehälter (50) in den Blasenspeicher (70), wobei  f) conveying hydraulic fluid from the return tank (50) in the bladder accumulator (70), wherein
Schritt f) vor, gleichzeitig mit oder nach Schritt e) erfolgen kann.  Step f) before, simultaneously with or after step e) can take place.
PCT/EP2017/050887 2016-01-26 2017-01-17 Noiseless weapon ejection system WO2017129444A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17701091.5A EP3408604B8 (en) 2016-01-26 2017-01-17 Noiseless weapon ejection system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016201101.4A DE102016201101B4 (en) 2016-01-26 2016-01-26 Noiseless weapon ejection system
DE102016201101.4 2016-01-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017129444A1 true WO2017129444A1 (en) 2017-08-03

Family

ID=57868239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/050887 WO2017129444A1 (en) 2016-01-26 2017-01-17 Noiseless weapon ejection system

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3408604B8 (en)
DE (1) DE102016201101B4 (en)
WO (1) WO2017129444A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020109141A1 (en) * 2018-11-26 2020-06-04 Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh Compressed water ejection device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018206764B3 (en) 2018-05-02 2019-05-29 Thyssenkrupp Ag Gun barrel for a submarine
DE102021206949B3 (en) 2021-07-01 2022-08-18 Thyssenkrupp Ag Low-noise weapon balancing device in a submarine and method of operation

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3773025A (en) * 1971-11-02 1973-11-20 Marotta Scientific Controls Method and apparatus for ejection by compressed gas
EP0151980A2 (en) * 1984-01-26 1985-08-21 Krupp MaK Maschinenbau GmbH Launching device for armament from submarine torpedo tubes
US5165360A (en) * 1991-03-11 1992-11-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Underwater rapid-fire ram pump
JPH05231798A (en) * 1991-03-28 1993-09-07 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency Underwater runner launching apparatus
US5438948A (en) * 1994-08-22 1995-08-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Elastomeric launch system for submarines
US6220196B1 (en) * 1997-05-15 2001-04-24 Etat Francais Represente Par Le Delegue General Pour L'armement Water discharge device for a submerged launching system
US6401645B1 (en) * 2000-09-06 2002-06-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Vehicle launch assembly for underwater platforms

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3631760A (en) * 1969-12-05 1972-01-04 Us Navy Pneumatic torpedo launcher with hydraulic operated snubber
DE102014217747A1 (en) * 2014-09-04 2016-03-10 Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh submarine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3773025A (en) * 1971-11-02 1973-11-20 Marotta Scientific Controls Method and apparatus for ejection by compressed gas
EP0151980A2 (en) * 1984-01-26 1985-08-21 Krupp MaK Maschinenbau GmbH Launching device for armament from submarine torpedo tubes
US5165360A (en) * 1991-03-11 1992-11-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Underwater rapid-fire ram pump
JPH05231798A (en) * 1991-03-28 1993-09-07 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency Underwater runner launching apparatus
US5438948A (en) * 1994-08-22 1995-08-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Elastomeric launch system for submarines
US6220196B1 (en) * 1997-05-15 2001-04-24 Etat Francais Represente Par Le Delegue General Pour L'armement Water discharge device for a submerged launching system
US6401645B1 (en) * 2000-09-06 2002-06-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Vehicle launch assembly for underwater platforms

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020109141A1 (en) * 2018-11-26 2020-06-04 Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh Compressed water ejection device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016201101A1 (en) 2017-08-10
EP3408604A1 (en) 2018-12-05
DE102016201101B4 (en) 2018-02-08
EP3408604B8 (en) 2019-11-20
EP3408604B1 (en) 2019-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3408604B1 (en) Noiseless weapon ejection system
DE1206331B (en) Compressed air gun
DE3728533C2 (en)
EP0151980B1 (en) Launching device for armament from submarine torpedo tubes
EP3189296B1 (en) Ejection tube for a submarine
DE2335649C2 (en) Device for extracting part of the recoil energy for a weapon function of a gun
EP3788317B1 (en) Weapon barrel for a submarine
DE102021206949B3 (en) Low-noise weapon balancing device in a submarine and method of operation
DE4133618A1 (en) Ejection system and use of the system in large bore guns
EP3887746B1 (en) Ejection device
EP3250877B1 (en) Weapon-ejecting device
DE2012601A1 (en) ACCELERATION DEVICE FOR TESTING EQUIPMENT
DE102019212542B4 (en) Pressure relief valve with volume compensation
EP3497328A1 (en) Device for generating a pulsating hydraulic fluid pressure
DE307633C (en)
DE2053098C3 (en) Hydropneumatic barrel vet for guns
EP4014003A1 (en) Recoil brake and barreled firearm
EP4097416A1 (en) Weapon barrel having a movable caliber gauge ring
DE1703490C (en) Pneumatic hydraulic device on guns
WO2018041841A1 (en) Weapon barrel for a submarine
DE2302785C3 (en) Gas pressure charging device for a firearm
DE60906C (en) Self-acting multi-barreled firearm
DE1703490B (en) Pneumatic - hydraulic equipment on guns
DE1964896A1 (en) Barrel moving device for guns
DE63146A (en) Method of using the cutting-out movement of a gun barrel to partially destroy the next following residue

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17701091

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017701091

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017701091

Country of ref document: EP

Effective date: 20180827