DE2651167A1

DE2651167A1 - Anordnung zum abbremsen von in einem rohr mit grosser beschleunigung getriebenen freikolben

Info

Publication number: DE2651167A1
Application number: DE19762651167
Authority: DE
Inventors: Paul Von Dipl Ing Malottki; Werner Dipl Ing Schnaebele
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1976-11-10
Filing date: 1976-11-10
Publication date: 1978-05-18
Also published as: US4148244A; FR2370947A1; DE2651167B2; DE2651167C3; FR2370947B1; GB1576366A

Description

Anordnung zum Abbremsen von in einem Rohr mit großer Beschleunigung getriebenen Freikolben

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abbremsen von in einem Rohr mit großer Beschleunigung getriebenen Freikolben vermittels plastischer Materialverformung, insbesondere bei rückstoßfreien Waffen, mit einer im Bereich desjenigen Rohrendes, auf das sich der beschleunigte Freikolben zubev/egt, am Rohrmantel fixierten verforraungsfahigen Bremshülse, insbesondere einer solchen, welche am kolbenseitigen Hülsenende eine nach innen abgeschrägte Schneide aufweist und sich beim Kolbenauflauf ausgehend von dieser Schneide radial nach innen verformt.

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Bei don bekannten Anordnungen eingangs genannter Gattung ist es durchweg üblich, den das Rohrkaliber ausfüllenden Freikolben jeweils"eine Bremshülse zuzuordnen, welche in das eigentliche Rohrkaliber hineinragt. Als problematisch erweist es sich, die raittels solch eines Freikolbens jeweils auszustossende Last beim Ausstoßvorgang durch eine derart unterkalibriertc Bremshülse ohne Störungen hindurchsufadeln, vor allem dann, wenn die Ausstoßlast - wie im Fall der bei rückstoßfreien Rohrwaffen aura Rückstoßausgleich häufig vorwendeten Iaertuiassen - eine mehrteilige ist. Diesem Problem wird bislang durch eine entsprechende Unterkalibrierung der Ausstoßlast und eine seitliche Abstützung derselben arn Rohrinnentuantel mittels Leisten oder dergl. Stützelementen begegnet, was allerdings größere Rohrlängen erforderlich nacht. Außerdem ist auch die Möglichkeit einer Funktionsbeeinträchtigung der Bremshülse durch die seitlichen Stützelemente der Ausstoßlast gegeben.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Anordnungen eingangs genannter Gattung ohne Inkaufnahme irgendwelcher Funktionsbeeinträchtigungen das aufgezeigte Durchfüdelproblem in unaufwendiger und zugleich raumsparender Art und V/eise zu umgehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Freikolbenurafang eine mit Vorspannung am Rohrinnenmantel anliegende Spreizvorrichtung angeordnet ist, das Rohr im Bremshülsenbereich einen überkalibrierten zylindrischen Abschnitt mit vom Rohrkaliber ausgehend erweiterter Übergangszone aufweist und das Bremshülsenkaliber zumindest so groß ist wie das Rohrkaliber.

Die erfindungsgemäß ergriffenen Iiaßnahmen sind mit geringem Material- und Zeitaufwand zu realisieren, und zwar ohne daß es hierzu größerer Rohraußendurchrnesscr bedarf als im Fall der bekannten Kolbenfangvorrichtungen mit unterkalibrierter Bremshülse. Wo sie zur Anwendung gelangen, kann jede beliobige auszustoßende Last unter Verzicht auf seitliche Abstütz-

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elemente ebenso wie dor ihr zum Ausstoßzweck zugeordnete Freikolben das genante oicjentliche Rohrkaliber einnchnen, was kürzere Rohrbaulüngen zuläßt. Hit den seitlichen Abstützelomenten kommen auch die auf diese zurückzuführenden Beeinträchtigungen der Bremshülseiifunktion in Uegfall. Ermöglicht wird dieser Verzicht auf seitliche Abstützeiern ent e bei den Ausstoßlasten durch die jedwedes Durchfüdelproblcm beseitigende spezielle Bremshülsenanordnung und -dimensionierung in Verbindung mit der getroffenen Zuordnung von Freilcolben und Spreizvorrichtung. Letztere ist es, die bei der Kolbenbewegung entlang der beispielsweise leonischen übergangszone vom eigentlichen Rohrkaliber zum überkalibrierten Rohrabschnitt ira Bremshülscnbercich eine radial nach außen gerichtete Spreizbewegung ausführt. Derart ausge-5 spreizt kommt sie rait der Bremshülse in Eingriff, deren lichte Weite, wie bereits erwähnt, zur V; rraeidung von Durchfädelproblemen mit dem eigentlichen Rohrkaliber übereinstimmt oder gar größer ist als dieses. Durch die anschliessend vonstatten gehende Verformung der Bremshülse wird die kinetische Energie der Bewegungseinheit Freikolben-Spreizvorrichtung aufgezehrt und letztere folglich zum Stillstand gebracht.

Mit folgenden ausgestaltenden Erfindungsmerkmalen läßt sich eine Entlastung der Spreizvorrichtung erzielen. Im überkalibrierten Rohrabschnitt ist zwischen der erweiterten Ubergangszone desselben und der Bremshülse mit Abstand au deren nach innen abgeschrägter Schneide ein vorzugsweise aus hartem Material wie Stahl gefertigter Verformung sr ing rait mindestens dem eigentlichen Rohrkaliber entsprechender lichter Weite axial verschiebbar angeordnet. Benagter Verformung sring, der bei einer zur Bremshülse gerichteten Bewegung des betrachteten Froikolbens von dessen Spreizvorrichtung nach der vorbeschriebenen radialen Ausspreizung mitgenommen wird, weist auf seiner der Spreizvorrichtung abge-ν; an dt en Stirnseite eine im Unterschied zur Bremshülsen-

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schneide nach außen abgeschrägte Cccjenschneide auf. Letztere bietet La Zusammenspiel mit der Schneide der Bremshülse Gewähr dafür, daß die aufprallbedingte Ilülsenverforraung in radialer Richtung nach innen erfolgt.

Aus Gründen der Einfachheit empfiehlt sich als Spreizvorrichtung ein Kolbenring, der rait radial nach außen gerichteter Vorspannung in einer Ringnut ara Freikolbenurafang angeordnet ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist diese Ringnut zur Aufnahme des radial vorgespannten Kolbenringes auf der Seite der inneren Ilantelflüche des letzteren ein oder mehrere zur in. Beschleunigungsrichtung des betreffenden Freikolbens gesehen hinteren Kolbenstirnseite führende öffnungen auf. Sie dienen der D ruckgas zufuhr rait den Siel, auf den Kolbenring in Richtung seiner Vorspannung wirkende Druckkräfte auszuüben, welche die Vorspannkraft beira Ausspreizen des Kolbenringes unterstützen oder gar ausreichen, um dieses Ausspreizen allein bewerkstelligen zu können. Im letztgenannten Fall bedarf es nur noch einer vergleichsweise niedrigen radialen Vorspannung des Kolbenringes, mit der lediglich sicherzustellen ist, daß letzterer bis zum vorgenannten Ausspreizen durch die Gaskräfte an der Rohrinnenwand anliegt.

Ein auf der Seite der Bremshülse lüngsgeschlitstcr federnder Ring, der an einen im Außendurchraesser reduzierten Abschnitt des Freikolbens angebracht ist, stellt ebenfalls eine geeignete, unaufwendige Spreizvorrichtung dar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. '-'a ein Rchrzylinderende mit Bremshülse und Freikolben vor Beginn der Kolbenabbremsung,

Fig. Ib den Freikolben gemäß Fig. la im Anfangsstadium des Abbrerasvorganges,

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Fig, lc don Freikolben gemäß Fig. la naca Abschluß des Abbrcmsvorganges und

Figo 2 ein weiteres Rohrzylinderende Mit Bremshülse und Freikolben unmittelbar vor Beginn dor Kolbonabbrcmsung.

In Fig. la, Ib und Ic sind Rohrsylindcr, Bremshülse und Freikolben in der genannten Reihenfolge axt 1, 2 und 3 bezeichnet. Der Rohrzylinder 1 weist einen überkalibrierten zylindrischen Endabschnitt 6 mit vorn eigentlichen Rohrkalibor 4 ausgehend, beispielsweise konisch erweiterter übergangsaone 5 auf. Die verformungsf"hige Bremshülse 2 ist in vorerwähntem überkalibrierten Rohrabschnitt G angeordnet und an dessen Innenwand, beispielsweise durch Schweißen odor Schrauben, bei 7 fixiert. Sie weist an der dem Freikolben zugewandten Hülsonstirnsoite eine nr.ch innen abgeschrägte Schneide 8 auf. Zwischen ihrem Kaliber 9 und den eigentlichen Rohrkaliber 4 besteht dabei beispielsweise Übereinstimmung. Dies trifft auch für das mit 10 (Fig. Ta) bezeichnete Kaliber eines Verformung cringes 11 aus Stahl oder derglο hartem Hatcrial zu. Besagter Verfortnungsring 11 ist im überkalibrierten Rohrabschnitt 6 zwischen dessen konisch erweiterter Übergangssone 5 und der Bremshülse 2 axial verschiebbar angeordnet. Auf der S itc der nach innen abgeschrägten Brems— hülsenschneide S ist er mit einer nach au'ien abgeschrägten Gegenschneide '2 versehen.

Der Freikolben 3 füllt, wie· aus Fig. la ersichtlich, dos eigentliche Rohrkaliber gänslich aus. Durch D ruckgr.s be aufschlagung seiner Stirnfläche 13 ist er in Richtung auf die Bremshülse 2 beschlcunigbar. Auf seiner letzterer sugewandten Stirnseite weist er eine Vertiefung 1Λ auf, die - wie Fig. Ic deutlich macht - im ^r'usammcnspicl mit der Gegenschneide 12 des Verformungsringes 1"· dafür sorgt, da?: die energieverzehrende Verformung der Bremshülse 2 radial nach innen gerichtet ist. Am Umfang des in Rede stehenden Freikolbens 3

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befindet sich eine Ringnut 15, von der im Bereich des Wutgrundes Öffnungen 16 zur Kolbenstirnfläche 13 führen. In der Ringnut 15 ist eine Spreizvorrichtung in Form eines Kolbenringes 17 mit radial nach außen wirkender Vorspannung angeordnet. Bei der Kolbenstellung - v/ie sie Fig. la wiedergibt - wird besagter Kolbenring 17 von der örtlichen Rohrinnenwand auf Rohrkaliber 4 zurückgehalten. Diese Ausgangsstellung behält er bis zum Erreichen der Übergangszone 5 bei« Während er sich mit dem Freikolben 3 an dieser Übergangszone 5 vorbeibewegt, geht er allmählich unter der Wirkung bzw. Mitwirkung des in der Ringnut 15 herrschenden Gasdruckes in die aus Fig. Ib ersichtliche Spreizstellung über. Derart ausgespreizt kommt der Kolbenring 17 - wie in Fig. Ib dargestellt - mit dem Verforraungsring 11 in Eingriff, was eine Mitnahme des letzteren zur Folge hat. In den von der Schneide 8 der Bremshülse und der Innenwand des überkalibrierten Rohrabschnitts 6 begrenzten keilförmigen Ringraum dringt der auf vorbeschriebene Art und Weise mitgenommene Verformungsring 11 bei seiner Fortbewegung mit der Gegenschneide 12 ein. Es schließt sich eine aus Fig. Ic ersichtliche Energie verzehrende plastische Verformung der Bremshülse 2 an, die einen Kolbenstillstand herbeiführt.

Das in Fig. 2 zur Darstellung gelangte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen gemäß den Fig. la, Ib und Ic lediglich durch eine andersartige Spreizvorrichtung. Als Spreizvorrichtung dient diesmal ein auf der Seite der Bremshülse 2 Längsschlitze 19 aufweisender federnder Ring 18, der an einem im Außendurchmesser reduzierten Abschnitt 3a des Freikolbens 3 angebracht ist. Wiedergegeben ist dieser Ring 18 nach erfolgtem Ausspreizen seiner längsgeschlitzten Hälfte 18a in der konisch erweiterten Übergangszone 5 zum überkalibrierten Endabschnitt 6 des Rohrzylinders I.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Anordnung zum Abbremsen von In einem Rohr mit grolier Beschleunigung getriebenen Freikolben vermittels plastischer Materialverformung, insbesondere bei rückstoßfreien Waffen, mit einer im Bereich desjenigen Rohrendes, auf das sich der beschleunigte Freikolben zubewegt, am Rohrmantel fixierten verformungsfähigen Bremshülse, insbesondere einer solchen, welche ara kolbenseitigen Hülsenende eine nach innen abcjeschrügte Schneide aufweist und sich beim Kolbenauflauf ausgehend von dieser Schneide radial nach innen verfomt, dadurch gekennzeichnet , daß am Freileo 1 benumfang eine mit Vorspannung am Rohrinnenmantel anliegende Spreizvorrichtung (17: IS, 18a) angeordnet ist, das Rohr (1) im Bremshülsenbereich einen überkalibrierten zylindrischen Abschnitt (G) mit vom Rohrkaliber (4) ausgehend erweiterter Übergangszone (5) aufweist und das Bremshülsenkaliber (9) zumindest so groß ist wie das Rohrkaliber (4).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

ζ e

c h η e t

daß im überkalibrierten Rohrabschnitt (6)

zwischen der erweiterten Übergongszone (5) desselben und der Bremshülse (2) mit Abstand zu deren nach innen abgeschrägter Schneide (8) ein vorzugsweise aus hartem Material wie Stahl gefertigter Verformungsring (11) mit mindestens dem Rohrkaliber (4) entsprechender lichter Ueite (1Ö)axial verschiebbar angeordnet ist und besagter Verforraungsring(ll) auf seiner der Spreizvorrichtung (17: 18,18a) des abzubremsenden FreiJcolbens (3) abgewandten Stirnseite eine im Unterschied zur Bremshülsenschneide (0) nach außen abgeschrägte Gegenschneide (12) aufweist.

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ORiGiNAL JNSPSCTED
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Spreizvorrichtung ein Kolbenring (17) dient, der mit radial nach außen gerichteter Vorspannung in einer Ringnut (15) ata Freikolbenumfang angeordnet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Ringnut (VJ) aur Aufnahme des radial vorgespannten Kolbenringes (17) auf der Seite der inneren Hantel fläche des letzteren ein oder raehrere, sur in Beschlcunigungsrichtung des betreffenden Freikolbens (3) gesehen hinteren Kolbenstirnseite führende Öffnungen (16) aufweist.
5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Spreizvorrichtung ein auf der Seite der Breushülse (2) längsgeschlitzter (19) federnder Ring (18,1Ga) dient, der an einera iu Außendurchwesser reduzierten Abschnitt (3a) des Freikolbens (3) angebracht ist.

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