DE3316072A1

DE3316072A1 - Einrichtung zum raschen stillsetzen einer fremdangetriebenen maschinenkanone

Info

Publication number: DE3316072A1
Application number: DE19833316072
Authority: DE
Inventors: Horst 4030 Ratingen Menges
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1983-05-03
Filing date: 1983-05-03
Publication date: 1984-11-08
Also published as: DE3468071D1; EP0124072B1; US4699040A; EP0124072A3; EP0124072A2

Description

RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 25.04.1983

We/Zi

Akte R 854

Einrichtung zum raschen Stillsetzen einer fretndangetriebenen Maschinenkanone

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum raschen Stillsetzen einer fremdangetriebenen Maschinenkanone nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer derartigen aus der DE-OS 31 16 541 bekannten Einrichtung werden bei einem notwendigen Schnell-Stop während der Verriegelungszeit alle in Rotation befindlichen Massen des Verschlußantriebes und der Verschlußsteuerung, insbesondere die der Steuerwalze, schlagartig abgestoppt, wodurch nachteilige Beeinträchtigungen des Sperrkolbens, des Stop-Anschlages und des Getriebes nicht auszuschließen sind. Bei dieser Einrichtung sind keine Mittel vorgesehen, den Sperrkolben aus einer Sperrstellung am Stop-Anschlag selbsttätig zurückzuziehen. Es ist weiterhin möglich, daß der Sperrkolben noch vor Erreichen seiner endgültigen Sperrstellung gasdruckbeaufschlagt werden kann und er dabei nur unzulänglich die Sperrstellung einnimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche bei einem Zündversager eine schlagartige Übertragung der abzubremsenden kinetischen Energie der rotierenden Massen des Verschlußantriebes auf die Sperrmittel verhindert und neben einer Reduzierung der über die Steuerwalze nachschlagenden Massen eine kontinuierlich an-;nnd abschwellende Energieübertragung ermöglicht. Diese Energieübertragung soll auch bei jeder Zündverzögerung in Sperrstellung störungsfrei erfolgen. Für die weitere Schußbereitschaft soll die dabei eingenommene Sperrstellung nach einer Wartezeit selbst-

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tätig aufhebbar sein.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildüngen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung ermöglicht es, daß bei einem Zündversager oder auch bei einer extrem verzögert einsetzenden Zündung die kinetische Energie der rotierenden Massen des Verschlußantriebes und der Verschlußsteuerung, ohne Störungen zu verursachen, drehbeweglich elastisch abgestoppt werden können. Die Maschinenkanone ist durch die separate Aufhebemöglichkeit der Sperrstellung des Verschlußantriebes nach einer Wartezeit sofort wieder einsatzbereit. Besonders vorteilhaft, den Innenraum der Steuerwalze raumsparend ausnutzend,.ist die Drehstabfeder innerhalb der Steuerwalze angeordnet, wobei auf der einen Seite der Steuerwalze die rotierenden Massen des Verschlußantriebes federnd abgestoppt werden und auf der anderen Seite die Drehstabfeder unter Vermeidung des Nachschlageeffektes der rotierenden Massen direkt mit den Steuermitteln des Sperrelementes der Verschlußsteuerung im Eingriff ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Zeichnungen unter weitgehendem Verzicht auf erfindungsunwesentliche Einzelheiten dargestellten Ausführungsbexspieles des näheren erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1: In einer Draufsicht einen Geradzugverschluß

mit zwei jeweils mit einer Schnell-Stop-Einrichtung versehenen Steuerwalzen;

Fig. 2: In einer Schnittdarstellung entlang der in

Fig. 1 angegebenen Fläche H-II die Anordnung der Drehstabfeder innerhalb der Steuerwalze ;

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Fig. 3: In einem Teilschnitt entlang der in Fig. 1

angegebenen Fläche IH-111 die mit der Drehstabfeder verbundene Schnell-Stop-Einrichtung.
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Fig. 1 zeigt einen Verschlußantrieb 6 für einen zwischen zwei symmetrisch angeordneten Steuerwalzen 1 bewegbaren Verschluß 34. Der Verschluß 34 ist in Nuten 35 der Steuerwalzen 1 in Längsrichtung der verlängerten Rohrseelenachse 37 hin- und herverschiebbar. Innerhalb eines Waffengehäuses 36 sind die Steuerwalzen 1 einseitig an ein Getriebe 14 angekoppelt. Jeweils mit dem Getriebe 14 formschlüssig verbunden ist ein Ende 10 einer Drehstabfeder 2, die auf der Mittelachse 17 innerhalb jeder Steuerwalze 1 drehbeweglich angeordnet ist. Das andere Ende 11 der Drehstabfeder 2 ist mit einer Stop-Scheibe 12 einer in den Fig. 2 und 3 näher beschriebenen Stop-Einrichtung versehen. In Abhängigkeit von der Drehbewegung der Steuerwalze 1 befindet sich der Verschluß 34 des Kanonenrohres 38 durch die nicht zur Erfindung gehörenden Riegel 39 in verriegelter Stellung.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird die Steuerwalze 1 über einen dem Getriebe 14 vorgeschalteten Verschlußantrieb 6, der als Motor 40 sowohl ein Hydraulikmotor als auch ein Elektromotor sein kann, angetrieben. Das Getriebe 14 ist gleichzeitig mit der Steuerwalze 1 und der Drehstabfeder derartig im Eingriff, daß sich ein Übersetzungsverhältnis i der Drehzahl der Steuerwalze 1 zur Drehzahl der Drehstabfeder 2 von wenigstens eins ergibt (i = 1). Das Ubersetzungsverhältnxs i wird durch den Verlauf der Nute 35 (Fig. 1) bestimmt, wobei zu berücksichtigen ist, daß innerhalb eines Schußzyklusses der Verschluß 34 (Fig. 1) zur Verriegelung einmal in Richtung Kanonenrohr 38 (Fig. 1) bewegt und zur Entriegelung wieder zurück bewegt werden muß. Jede Umdrehung der Drehstabfeder 2 entspricht einem Verriegelungs- und Entriegelungszyklus des Verschlusses (Fig. 1). Das Getriebe 14 ist mit dem Ende 10 der Dreh-

stabfeder 2 über ein darauf angeordnetes Zahnprofil 13 verbunden. Die Drehstabfeder 2 ist zentral auf der Mittelachse 17 innerhalb der Steuerwalze angeordnet, wobei das Ende 10 in der Steuerwalze 1 und das Ende 11 außerhalb der Steuerwalze 1 durch die Steuerscheibe 12 in dem Waffengehäuse 36 gelagert ist. Die Steuerwalze 1 ist innerhalb des Waffengehäuses 36 in den Lagern 41 befestigt. Am äußeren Mantel ist an der Steuerwalze 1 das Profil der Nute 35 sichtbar. Mit der Steuerwalze 1 ist ein zur Verriegelung des Verschlusses 34 (Fig. 1) erforderlicher Steuerkörper 42 formschlüssig verbunden, der jedoch hier nicht näher in Betracht gezogen wird. Am Ende 11 sind mit der Drehstabfeder 2 ein als Übertragungsmittel 7 ausgebildetes verzahntes Kegelrad und die Stop-Scheibe 12 formschlüssig verbunden. Sinnvollerweise sind die Stop-Scheibe 12 und das Kegelrad als ein Teil ausgebildet. Rechtwinklig zu der Mittelachse 17 angeordnet bildet ein um die Achse 43 drehbares Steuermittel 8, an das einseitig ein weiteres verzahntes Kegelrad befestigt ist, mit dem Kegelrad des Übertragungsmittels 7 ein Kegelradgetriebe 24. Beide Kegelräder weisen die gleiche Zähnezahl auf, so daß das Steuermittel 8 in der gleichen Drehzahl der Drehstabfeder 2 antreibbar ist. Am anderen Ende des Steuermittels 8 ist eine exzentrisch ausgebildete Entriegelungsscheibe 25 befestigt, die in einer Aussparung 44 des Verriegelungsschiebers 27 drehbeweglich angeordnet ist. In Abhängigkeit von der Drehbewegung der Drehstabfeder 2 befindet sich der Verriegelungsschieber 27 in einer gegen die Rückstellkraft der Feder 26 verschobenen Position, aus der er bei Weiterdrehung der Entriegelungsscheibe 25 durch die Federkraft zurück bewegt werden kann.

Auf einer Kurve 15 der Stop-Scheibe 12 liegt ein im Waffengehäuse 36 gelagertes Sperrelement 4 an. Das Sperrelement 4 ist in Längsrichtung seiner Körperachse 45 verschiebbar und weist eine Ringfläche 28 zur Gasdruckbeaufschlagung, eine Arretierfläche 46 und eine Anhebefläche 30 auf.

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Die Funktion des Sperrelementes 4 im Zusammenhang mit der Stop-Scheibe 12 und den vorgenannten Flächen soll anhand der Fig. 3 näher beschrieben werden.

Die formschlüssig über ein Zahnprofil 33 mit der Drehstabfeder 2 verbundene Stop-Scheibe 12 enthält auf dem Umfang die Kurve 15, die von dem Außenradius 22 in den Stop-Anschlag 3 spiralförmig übergeht. Der Stop-Anschlag 3 verläuft von der Kurve 15 rechtwinklig zum Außenmantel der Stop-Scheibe 12. Parallel zur Kurve 15 ist eine zweite, der Kurve 15 in Drehrichtung 16 voreilende Steuerkurve 9 auf der Stop-Scheibe 12 eingearbeitet. Der Hub 21 der Steuerkurve 9 ergibt sich aus der Differenz der Radien 22 und 20. In einem vom Radius 20 in den Außenradius 22 übergehenden Hubbereich 18 der Steuerkurve 9 ist ein auf der Steuerkurve 9 gegen eine Rückstellkraft der Feder 48 anliegender Gasverriegelungsbolzen (5) in Längsrichtung seiner Körperachse 47 im Waffengehäuse 36 verschiebbar angeordnet.

Der Gasverriegelungsbolzen 5 sieht einen Ringkanal 29 zur Absperrung oder Freigabe einer Öffnung 23 vor, durch die bei einem gebrochenen Schuß Treibladungsgas über einen weiteren Kanal 49 in den Ringraum 50 zur Beaufschlagung der Ringfläche 28 des Sperrelementes 4 gelangen kann. Das Sperrelement 4 befindet sich mit seinen an dem Stop-Anschlag 3 anliegenden Flächen 51, 52 in Sperrstexlung der Stopscheibe 12. Das der Stop-Scheibe abgewandte Ende des Sperrelementes 4 sieht eine Arretierungsfläche 46 vor, an der das Sperrelement 4 zur Freigabe und Weiterdrehung des Stop-Anschlages 3 durch den im Gehäuse 36 verschiebbaren Verriegelungsschieber 27 kurzzeitig gehalten wird. Das Sperrelement 4 ist unabhängig vom Treibladungsgasdruck gegen die Rückstellkraft der Feder 32 aus der Sperrstellung des Stop-Anschlages 3 durch einen schwenkbaren Entriegelungshebel 31 lösbar, wobei der Entriegelungshebel 31 das Sperrelement 4 an der Anhebefläche 30 anheben kann. Eine separate Entsperrung kann über einen Hydraulikzylinder 53 oder

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einen nicht dargestellten Magneten erfolgen, wobei der um das Lager 54 schwenkbare Entriegelungshebel 31 durch eine Feder 55 in die Ausgangslage der Sperrstellung des Sperrelementes 4 zurückstellbar ist. 5

Die Einrichtung nach den Fig. 1 bis 3 hat folgende Wirkungsweise :

Durch den Antriebmotor 40 werden bei einem beginnenden Schußzyklus die Steuerwalze 1 und die Drehstabfeder 2 über das Getriebe 14 in Rotation gesetzt. Der Verschluß 34 wird durch die Steuerwalzen 1 in Richtung Kanonenrohr 38 zur Einnahme der Verriegelungsstellung bewegt. Die Steuerscheibe 12 dreht sich in Drehrichtung 16 um die Mittelachse 17, wobei das Sperrelement 4 in Freigabestellung auf dem Mantel mit dem Radius 22 anliegt. Die einzelnen nicht zur Erfindung gehörenden Funktionsschritte des Schußzyklusses laufen ab. In Verriegelungsstellung des Verschlusses 34 erreicht die Steuerkurve 9 der Stopscheibe 12 mit ihrem Bereich 19 den Gasverriegelungsbolzen 5, der zwangsweise an der Steuerkurve 9 in diesem Bereich anliegt und dabei die Öffnung 23 über den Ringkanal 29 freigegeben hat. In dieser Stellung bricht ein Schuß. Ein aus dem Kanonenrohr 38 abgezweigtes Teilvolumen des Treibladungsgases gelangt in den Ringraum 50 vor die Ringfläche 28 und drückt das Sperrelement 4 auf seiner Körperachse 45 gegen die Kraft der Feder 32 aus der Anliegeposition der Kurve 15 heraus.

Die Entriegelungsscheibe 25 hat den Verriegelungsschieber 27 zur Einnahme der Festhalteposition des Sperrelementes 4 freigegeben. Der Verriegelungsschieber 27 hält dabei das Sperrelement 4 an seiner Arretierfläche 46 solange in Freigabeposition, bis daß der Stop-Anschlag 3 ungehindert das Sperrelement 4 passiert hat. Die Entriegelungsscheibe 25 entriegelt anschließend über den Verriegelungsschieber 27 das Sperrelement 4 , so daß unter der Rückstellkraft der Feder 32 das Sperrelement 4 die Ausgangs-

stellung auf dem Mantel der Stop-Scheibe 12 wieder einnehmen kann. Bei einem störungsfreien Betrieb wiederholt sich dieser Ablauf solange, bis er durch eine nicht zur Erfindung gehörenden Abfeuereinrichtung unterbrochen wird. 5

Bei einem Zündversager und bei einer extrem verspätet einsetzenden Zündung ist beim Passieren des im Bereich 19 an der Steuerkurve 9 anliegenden Gasverriegelungsbolzens 5 noch kein Schuß gebrochen. Es entsteht kein Tr.eibladungsvolumen, das das Sperrelement von seiner auf der Kurve eingenommenen Position abheben könnte. Noch bevor der Stop-Anschlag 3 an dem Sperrelement 4 zur Anlage kommt, wird in einem in Drehrichtung 16 dem Stop-Anschlag 3 voreilenden Hubbereich 18 durch den Gasverriegelungsbolzen die Öffnung 23 geschlossen. Dadurch wird verhindert, daß das Sperrelement 4 innerhalb der Verriegelungszeit angehoben werden kann und unzulänglich an dem Stop-Anschlag 3 zur Anlage kommt. Bei Weiterdrehung der Stop-Scheibe 12 legt sich der Stop-Anschlag 3 an das auf der Kurve 15 gleitende Sperrelement 4 an.

Durch die Drehstabfeder 2 werden nunmehr der Verschlußantrieb 6 einschließlich Steuerwalze 1 und Getriebe 14 drehbeweglich verzögert abgebremst. Die kinetische Energie ihrer rotierenden Massen werden dabei durch die Verdrehmöglichkeit der Drehstabfeder 2 elastisch abbremsend von der Drehstabfeder 2 aufgenommen. Nach einer Wartezeit kann die eingenommene Sperrstellung des Sperrelementes am Stop-Anschlag 3 durch Betätigung des Entriegelungshebeis 31 aufgehoben werden, so daß sich zur Entfernung der nicht gezündeten Munition der Verschluß 34 zurückbewegen und entriegeln kann. Für die Durchführung eines neuen Ladevorganges ist keine der Drehrichtung 16 entgegengerichtete Drehbewegung der Stop-Scheibe 12 notwenig, sondern der Verschlußantrieb 6 kann nach der Aufhebung der Sperrstellung durch das Sperrelement 4 in Drehrichtung 16 der Stop-Scheibe 12 weiterlaufen. Durch die über den Entriegelungshebel 31 einnehmbare Frei-

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stellung des Sperrelementes 4 läßt sich auf einfache Weise auch ein Probelauf der Verschlußeinrichtung durchführen.

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RHEINMETALL GMBH

Düsseldorf, den .25.04.1983 We/Zi

Akte R 854 Bezugszeichenliste

1.	Steuerwalze	29.	Ringkanal
2.	Drehstabfeder	30.	Anhebefläche
3.	Stop-Anschlag	31.	Entriegelungshebel
4.	Sperrelement	32.	Feder
5.	GasVerriegelungsbolzen	33.	Zahnprofil
6.	Verschlußantrieb	34.	Verschluß
7.	Übertragungsmittel	35.	Nute
8.	Steuermittel	36.	Waffengehäuse
9.	Steuerkurve	37.	Rohrseelenachse
10.	Ende	38.	Kanonenrohr
11.	Ende	39.	Riegel
12.	Stop-Scheibe	40.	Motor
13.	Zahnprofil	41.	Lager
14.	Getriebe	42.	Steuerkörper
15.	Kurve	43.	Achse
16.	Drehrichtung	44.	Aussparung
17.	Mittelachse	45.	Körperachse
18.	Hubbereich	46.	Arretierfläche
19.	Bereich	47.	Körperachse
20.	Radius	48.	Feder
21.	Hub	49.	Kanal
22.	Außenradius	50.	Ringraum
23.	Öffnung	51.	Fläche
24.	Kegelradgetriebe	52.	Fläche
25.	Entriegelungsscheibe	53.	Hydraulikzylinder
26.	Feder	54.	Lager
27.	Verriegelungsschieber	55.	Feder
28.	Ringfläche

Claims

RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 25.04.1983

We/Zi

Akte R 854

Patentansprüche

Einrichtung zum raschen Stillsetzen einer fremdangetriebenen Maschinenkanone, mit wenigstens einer für den Verschlußantrieb vorgesehenen Steuerwalze, die eine endlose Nute für die Verschlußbewegung enthält, wobei gegenüber einem in Abhängigkeit von der Steuerwalze rotierenden Element innerhalb der Verschlußverriegelungszeit treibladungsgasabhängig ein Sperrelement eine über Steuermittel feststellbare Freigabestellung eingenommen hat, jedoch bei einem nicht gebrochenen Schuß das Sperrelement in Sperrstellung an einen Stop-Anschlag des rotierenden Elementes anliegt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) als in Abhängigkeit von der Steuerwalze rotierendes Element ist eine Drehstabfeder vorgesehen,

b) ein Ende (10) der Drehstabfeder (2) ist formschlüssig mit der Steuerwalze (1) verbunden und an dem anderen Ende (11) sind eine mit dem Sperrelement (4) und einem Gasverriegelungsbolzen (5) in Wirkverbindung stehende Stop-Scheibe (12) und ein zur direkten Steuerung der

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Steuermittel (8) drehbares Übertragungsmittel (7) angeordnet,

c) in Sperrstellung des Sperrelementes (4) wird die

kinetische Energie der rotierenden Massen des Verschlußantriebes (1,6,14) drehbeweglich elastisch abbremsend durch die Drehstabfeder (2) aufgenommen,

d) die Sperrstellung des Sperrelementes (4) ist auch bei einer verzögert einsetzenden Zündung dadurch sichergestellt, daß die Treibladungsgaszufuhr zum Sperrelement (4) unterbrochen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch die Anordnung der Drehstabfeder (2) innerhalb wenigstens einer Steuerwalze (1).
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) an ihrem Ende (10) ist an der Drehstabfeder (2) ein Zahnprofil (13) angeordnet, welches die Drehstabfeder (2) mit einem an die Steuerwalze (1) angeschlossenen Getriebe (14) verbindet,

b) die Drehzahl der Steuerwalze (1) bildet zu der Drehzahl der Drehstabfeder (2) ein Übersetzungsverhältnis i von wenigstens eins (i=l),

c) jede Umdrehung der Drehstabfeder (2) entspricht einem Verriegelungs- und Entriegelungszyklus des durch die Nute (35) der Steuerwalze (1) bewegbaren Verschlusses (34).
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) auf der Stop-Scheibe (12) sind parallel in Umfangsrichtung eine Steuerkurve (9) des Gasverriegelungsbolzens (5) und eine in den Stop-Anschlag (3) einmündende Kurve (15) angeordnet,

b) die Steuerkurve (9) ist in Drehrichtung (16) in einem gegenüber dem Stop-Anschlag (3) der Kurve (15) voreilenden Hubbereich (18) derartig ausgebildet, daß der kraftschlüssig an der Steuerkurve (9) anliegende Gasverriegelungsbolzen (5) in einer vorgebbaren Dauer des Schußzyklusses eine Öffnung (23) für die Treibladungsgaszufuhr schließt, bevor der Stop-Anschlag an dem Sperrelement (4) zur Anlage gekommen ist,

c) die Steuerkurve (9) weist in Drehrichtung (16) in

einem gegenüber dem Außenradius (22) des Hubbereiches (18) voreilenden um den Hub des Gasverriegelungsbolzens (5) reduzierten Bereich (19) mit dem Radius (20) auf, wobei in diesem Bereich (19) die Öffnung (23) von dem Gasverriegelungsbolzen (5) freigegeben ist.
5. Einrichtung nach einerr. der Ansprüche 1 bis 4, d a durch gekennzeichnet, daß am Gasverriegelungsbolzen (5) in Umfangsrichtung ein zum Entsperren und Schließen der Öffnung (23) vorgesehener Ringkanal (29) angeordnet ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) das Übertragungsmittel (7) und die Stop-Scheibe (12) sind einteilig und formschlüssig mit dem Ende (11) der Drehstabfeder (2) verbunden,

b) der Formschluß wird durch ein Zahnprofil (33) hergestellt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale :

a) das Steuermittel (8) bildet gemeinsam mit dem Übertragungsmittel (7) ein Kegelradgetriebe (24),

b) das Kegelradgetriebe (24) treibt mit der gleichen Drehzahl der Drehstabfeder (2) eine Entriegelungsscheibe (25) an , . '

c) die Entriegelungsscheibe (25) gibt unter dem Druck einer Feder (26) einen Verriegelungsschieber (27) für die Halteposition des Sperrelementes (4) frei.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß tlas Sperrelement (4) unabhängig vorn Treibladungsgasdruck gegen die Rückstellkraft der Feder (32) aus der Sperrstellung des Stop-Anschlages (3) lösbar ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Merk- male:

a) am Sperrelement (4) sind eine Ringfläche (28) zur Gasdruckbeaufschlagung und eine weitere Anhebefläche (30) angeordnet,

b) der Anhebefläche (30) ist ein Entriegelungshebel (31) zugeordnet, durch den das Sperrelement separat gegen die Rückstellkraft der Feder (32) anhebbar ist.