DE3307882A1

DE3307882A1 - Schnellstoppeinrichtung fuer eine maschinenwaffe mit fremdantrieb

Info

Publication number: DE3307882A1
Application number: DE19833307882
Authority: DE
Inventors: Lothar Ing.(grad.) 4000 Düsseldorf Post; Bernhard Ing.(grad.) 4050 Mönchengladbach Schneider
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1983-03-05
Filing date: 1983-03-05
Publication date: 1984-09-06
Also published as: US4683799A; EP0123775B1; EP0123775A1; DE3464157D1

Description

RHEINMETALL GMBH Düs'seldorf, den 2.2.1983

If Bs/Sch

Akte R 845

Schnellstoppeinrichtung für eine Maschinenwaffe mit Fremdantrieb

Die Erfindung betrifft eine Schnellstoppeinrichtung für eine Maschinenwaffe mit Fremdantrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Während eigenangetriebene Waffen die für den Waffenzyklus erforderliche Engergie und also auch die Engergie für das Entriegeln, Verriegeln und die Bewegung des Verschlusses aus der beim Schuß freigesetzten Energie der Treibladung ableiten, ist bei einer Waffe mit Fremdantrieb eine fremde Energiequelle, z. B. ein Elektromotor vorgesehen.

Im Störungsfall, z.B. bei einer Fehlzündung oder einer Spätzündung bleibt bei der eigenantriebenen Waffe der Verschluß in verriegelter Stellung, so daß keine Gefahr für die Waffe selbst und die Bedienungsmannschaft b'esteht. Bei der fremdangetriebenen Waffe dagegen ist diese automatische Sicherheit nicht ohne weiteres gegeben, da der Fremdantrieb den Verschluß präzise steuernd auch bei Ausbleiben einer Energiezufuhr durch die Treibladung öffnen würde. Um die Vorteile einer fremdangetriebenen Waffe gefahrlos nutzen zu können, müssen daher zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen vorgesehen werden.

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Aus der DE-OS 27 52 784 ist bereits eine automatische Waffe mit äußerem Antrieb bekannt, bei der wenigstens ein Riegel vorhanden ist, um den Verschluß in einer gegenüber dem Verschlußgehäuse vorderen Stellung festzuhalten, wobei der Riegel elastisch in den Durchlaufweg des Verschlusses zu bewegen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnellstopp- ■ einrichtung anzugeben, die wesentlich einfacher konstruiert und damit zuverlässiger ist und die dennoch in der Lage ist, im Störungsfall mit hoher Kadenz schießende Maschinenwaffen größeren Kalibers zuverlässig in Sicherstellung zu bringen.

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch die Maschinenwaffe im Bereich des Verschlußgehäuses;

Fig. 2: einen Querschnitt durch einen Teil des Verschlußgehäuses entlang der Linie 2-2 nach Fig. 1;

Fig. 3: in einem Diagramm den Verschlußweg als Funktion des Drehwinkels einer den Verschluß antreibenden Welle.

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Fig. 4: ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung des Signalverlaufs.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt nur einen Teil der Waffe im Bereich des Verschlußgehäuses 10, mit dem das Waffenrohr 13 verbunden ist. Der im Verschlußgehäuse 10 hin- und herbewegbar angeordnete Verschluß 12 verschließt in seiner vorderen Stellung,die in Fig. 1 dargestellt ist, das Patronenlager 14 im Waffenrohr 13. Beidseitig des Verschlusses 12 sind im Verschlußgehäuse 10 auf zum Verschlußlaufweg parallel ausge— richteten Drehachsen 15, 15' zwei Wellen 16, 16' gelagert, die über in der Figur nicht dargestellte Getriebemittel von der Fremdenergiequelle, z. B. von einem Elektromotor, in Rotation versetzbar sind. Die Wellen 16, 16' tragen dem Waffenzyklus angepaßte Zylinderkurven 17, 17', die den mit Nasen 18, 18' in sie eingreifenden Verschluß 12 zu einer hin- und hergehenden Bewegung zwingen.

Der Weg s des Verschlusses 12 in Abhängigkeit vom Drehwinkel f der Wellen 16, 16' ist anhand eines Diagramms in Fig. 3 dargestellt. Im Intervall f - f bewegt sich der Verschluß 12 nicht, sondern verharrt in vorderster Stellung und verschließt das Patronenlager 14. Dieses Verhalten wird konstruktiv durch die Ausbildung der Zylinderkurven 17, 17' bestimmt, die in diesem Bereich keine' oder nahezu keine Steigung aufweisen. Beginnend mit dem Winkelwert f- beginnt der Verschluß 12 sich in Richtung auf seine rückwärtige Extremstellung zu bewegen, die er bei f^ erreicht. Dort wird der Verschluß 12 abgebremst, seine Bewegungsrichtung kehrt sich um und 'er eilt erneut seiner vorderen Position zu, um dort für den nächsten Zyklus das Patronenlager für eine begrenzte Zeit zu verschließen.

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Auf den Transportvorgang von Patronen wird hier bewußt nicht eingegangen, da dieser zur Erläuterung der Erfindung nicht dargestellt werden muß.

Im Intervall f bis f_ liegt eine starre Verriegelung des Verschlusses 12 vor. Die im Patronenlager befindliche Patrone wird gezündet, der Gasdruck baut sich auf, das Geschoß verläßt das Rohr und der Gasdruck fällt vor dem Verschluß bei normalem Schußverlauf wieder ab. Damit nun beim Störungsfall, also bei Fehlzündungen oder Spätzündungen keine Entriegelung oder Tei1 entriegelung des Verschlusses 12 eintritt, muß die Maschinenwaffe innerhalb des Intervalls f bis f„, in dem also der Verschluß 12 starr verriegelt ist, stillgesetzt werden.

Um diese Stillsetzung mit Sicherheit zu erreichen, ist es keineswegs ausreichend, lediglich die Fremdenergiequelle abzuschalten, da im System der Maschinenwaffe genügend Bewegungsenergie vorhanden ist, um den Verschluß 12 in unzulässiger Weise aus der verriegelten Stellung fortzubewegen. Eine sichere Stillsetzung und damit Fixierung des Verschlusses 12 in der verriegelten Position wird erfindungsgemäß durch Blockierung der den Verschluß 12 antreibenden Wellen „16, 16' erreicht. Die Blockierung erfolgt durch den schlagartigen Eingriff von Klauen 7 (Fig. 1, Fig. 2) in Taschen 8, die in den dem Waffenrohr 13 abgewandten Stirnflächen der Wellen 16, 16' angeordnet sind. Die Klauen 7 sitzen auf einer Klauenwelle 4, mit der zugleich Kupplungsscheiben einer Lamellenkupplung 11 starr verbunden sind. Die in ihrer Rotationsbewegung verharrenden Wellen 16, 16' versuchen, die in sie eingreifenden Klauen 7 und danrit die Klauenwelle 4 ebenfalls in Rotation zu versetzen, was jedoch durch die in der Lamellenkupplung 11 auftretenden Reibungskräfte verhindert wird. _cOpY

Das für das unverzügliche Stillsetzen der Maschinenwaffe notwendige schlagartige Eingreifen der Klauen 7 in die Taschen 8 derWellen 16, 16', wird durch einen pyrotechnischen Zündsatz 1 (Fig. 1) erreicht, der mit der Drehachse der Wellen 16, 16' fluchtend auf der dem Waffenrohr 13 abgesandten Rückseite des Verschlußgehäuses 10 angeflanscht ist. Nach Zündung des Zündsatzes 1 baut sich zunächst im davor angeordneten Stauraum 2, der durch einen O-Ring 3 nach hinten abgedichtet ist, ein Gasdruck auf, der eine Kraft auf die Klauenwelle 4 ausübt und diese in Richtung auf die die Taschen 8 enthaltenden Stirnflächen der Wellen 16, 16' beschleunigt. Die Klauenwelle 4 ist dazu axial verschieblich gelagert,und zwar durch eine Kerbverzahnung 5 mit der Lamellenkupplung 11. Die Axialbewegung der Klauenwelle 4 erfolgt unmittelbar nach Abscherung eines Scherstiftes 6, der im ungestörten Betriebszustand die Klauenwelle 4 in ihrer Ruhelage sichert. Nach dem Eingriff der Klauen 7 in die Taschen 8 bremst die mit der Klauenwelle verbundene Lamellenkupplung 11 das Gesamtsystem stoßfrei und bringt die Wellen 16, 16' innerhalb des Intervalls f„ bis f~ zum Stillstand. _;.

Insbesondere bei mit hoher Kadenz schießenden Maschinenwaffen ist der Zeitraum der starren Verriegelung des Verschlusses 12 sehr kurz. Um eine Stillsetzung des Systems zu erreichen müssen daher die Klauenwellen 7 innerhalb von 2 bis höchstens 3 Millisekunden in die Taschen 8 der Wellen 16, 16' eingreifen. Der nach der Erfindung vorgesehene pyrotechnische Antrieb der Klauenwellen 4 garantiert diese extrem kurzen Eingrif fs zeiten mit größter Betriebssicherheit und geringstem konstruktiven Aufwand.

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Wenn die Störquelle beseitigt ist, kann nach Austausch der Scherstifte 6 und der Zündsätze 1, der in kürzester Zeit durchführbar ist, die Waffe wieder in Betrieb genommen werden.

Fig. 2 verdeutlicht anhand eines Querschnitts durch einen Teil des Verschlußgehäuses 10 entlang der Linie 2-2 nach Fig. 1 den Eingriff der Klauen 7 in die Taschen 8.

Die Aktivierung der Zündsätze 1 wird anhand des Blockdiagramms von Fig. 4 erläutert, das schematisch den Signalverlauf darstellt, der zur Auslösung der Zündsätze 1 führt. Ein Impulsgeber 40, der mit der Drehbewegung der Wellen 16, 16' gekoppelt in der Zeichnung jedoch noch nicht dargestellt ist und der vorzugsweise eine Umdrehung pro Waffenzyklus macht, gibt eine zur Drehbewegung der Wellen 16, 16' korrelierte Anzahl von Impulsen ab. An der Maschinenwaffe ist weiter ein ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellter Sensor 4l· vorgesehen, der feststellt, ob nach einem ordnungsgemäß durchgeführten Abfeuervorgang der im Normalfall zu erwartende Gasdruckverlauf eintritt. Als Sensor 41 wird zweckmäßig ein piezoelektrisches Element, z. B. ein Quarz, ein Beschleuniggungsgeber, eine Brücke aus Dehnungsmeßstreifen oder einfach ein mechanischer Abgriff eingesetzt. Das beim normalen Betriebsablauf einen bestimmten Wert annehmende Ausgangssignal des Sensors 41 wird in einer Verknüpfungsschaltung 42 mit dem Ausgangssignal des Impulsgebers 40 verknüpft. Bei dieser Verknüpfungsschaltung 42 handelt es sich beispielsweise um ein UND-Glied, das nur dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn beide Eingangssignale, also die Signale des Impulsgebers 40 und die Signale des Sensors an der Verknüpfungsschaltung 42 anliegen.

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Das Ausgangssignal der Verknüpfungsschaltung 42 wird einer Inverterschaltung 43 zugeführt, die eine Signalumkehrung
bewirkt und damit verhindert, daß von der Zündschaltung 44 ein Aktivierungsimpuls an die Zündsätze 1 weitergeleitet
wird. Im Störungsfalls wird dagegen die Zündschaltung 44
zur Abgabe eines Aktivierungsimpulses veranlaßt und zündet daraufhin die Zündsätze 1.

RHEINMETALL GMBH

Akte R 845

"DüVseldorf, den 3.2.19 Bs/Sch

Bezugszeichenliste:

1 pyrotechnischer Zündsatz

2 Stauraum

3 O-Ring

4 Klauenwelle

5 Kerbverzahnung

6 Scherstift

7 Klauen

8 Taschen

10 Verschlußgehäuse

11 Laraellenkupplung

12 Verschluß

13 Waffenrohr

14 Patronenlager

15, 15' Drehachsen

16, 16' Wellen

17, 17' Zylinderkurven

18, 18' Nasen

40 Impulsgeber

41 Sensor

42 Verknüpfungsschaltung

43 Inverterschaltung

44 Zündschaltung

Claims

RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 3.2.1983

Bs/Sch

Akte R 845

Patentansprüche

IJ Schnellstoppeinrichtung für eine Maschinenwaffe mit Fremdantrieb, die ein mit dem Waffenrohr verbundenes Verschlußgehäuse, einen darin beweglich angeordneten, in seiner vorderen Stellung das Patronenlager verschließenden Verschluß, sowie Mittel zur Hin- und Herbewegung des Verschlusses aufweist, dadurch geken nzeichnet, daß im Verschlußgehäuse (10) beidseits des Verschlusses (12) Zylinderkurven (17, 17¹) tragende, um paral-lel zum Verschlußlauf weg ausgerichtete Drehachsen (15, 15') durch den Fremdantrieb in Umdrehungen versetzbare und dabei den mit Nasen (18, 18) in die Zylinderkurven (17, 17') eingreifenden Verschluß (12) fortbewegende Wellen (16, 16') gelagert sind und daß Mittel vorgesehen sind,, um im Störungsfall bei vorderer verriegelter Stellung des Verschlusses (12) die Rotationsbewegung der Wellen (16, 16') zu bremsen.

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2. Schnellstoppeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter jeder Welle (16, 16') und mit deren Drehachsen (15, 15') fluchtend eine Klauen (7) tragende Klauenwelle (4) in Richtung auf die Taschen (8) zur Aufnahme der Klauen (7) aufweisenden Stirnflächen der Wellen (16, 16') längsverschieblich gelagert ist,und daß die Klauenwelle (4) mit einer die Rotationsbewegung hemmenden Lamellenkupplung (11) verbunden ist.
3. Schnellstoppeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Klauenwelle (4) und Lamellenkupplung (11) vermittels einer Kerbverzahnung (5) verbunden sind.
4. Schnellstoppeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauenwelle (4) im normalen Betriebszustand der Maschinenwaffe durch einenScherstift (6) in Ruhestellung arretiert ist.
5. Schnel'l s toppeinrich tung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß hinter jeder Klauenwelle (4) ein durch einen O-Ring (3) abgedichteter Stauraum (2) vorgesehen ist, der über einen gasdurchlässigen Verbindungskanal mit einem an der Heckseite des Verschlußgehäuses (10) angeflanschten Zündsatz (1) verbunden ist.

6· Schnei1stoppeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daßein mit der Rotationsbewegung der Wellen (16-, 16')' gekoppel-

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ter, zur Rotationsbewegung korrelierte Impulse abgebender Impulsgeber (40) vorgesehen ist, und daßweiter ein den Aufbau des Gasdrucks im Waffenrohr (13) abfühlender Sensor (41) vorgesehen ist, deren Aus gangs signale in einer Verknüpfungsschaltung (42) verknüpft werden und ggf. nach Invertierung in einer Inverterschaltung (43) im Störungsfall eine Zündschaltung (44) aktivieren, die die Zündsätze (1) auslöst und damit durch Längsverschiebung der Klauenwelle (4) diese mit den Wellen (16, 16') zum Eingriff bringt.

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