DE102008060215A1

DE102008060215A1 - Antrieb und Schnellstop für eine Waffe mit vorzugsweise linearer Verschluss- bzw. Munitionszuführung

Info

Publication number: DE102008060215A1
Application number: DE102008060215A
Authority: DE
Inventors: Ralf-Joachim Dr. Herrmann; Klaus Lawitzke; Heiner Schmees
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2010-06-10
Also published as: MY153542A; US8402874B2; ZA201103852B; CA2745452C; JP2012511134A; KR20110100194A; AU2009321871A1; RU2011127162A; JP5567583B2; EP2359084A1; AU2009321871B2; RU2505772C2; IL213226A0; US20110290103A1; WO2010063356A1; CA2745452A1; IL213226A; EP2359084B1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Antrieb mit Schnellstoppeinrichtung für einen in Achsrichtung zu einem Waffenrohr (1) verstellbaren Verschluss (3) bzw. Verschlussträger, aufweisend einen Motor (2) oder dergleichen, mit einer Kette (6), an der wenigstens zwei Mitnehmernocken (7) angebracht sind, wobei die Kette (6) vorzugsweise unterhalb des Verschlusses (3) angeordnet, um zumindest zwei Kettenräder (5) geführt wird. Quer zur Schussrichtung verschiebbar ist in einer Führung unten am Verschluss (3)/Verschlussträger ein Schlitten (8) gelagert, über dessen volle Breite sich eine Nut (9) erstreckt. Über diese Nut (9) bewegt der jeweilige Mitnehmernocken (7) den Verschluss (3) in Schussrichtung nach vorn oder nach dem Schuss nach hinten. Die Stillstandszeiten des Verschlusses (3) in der vorderen Endlage werden dadurch realisiert, dass der, den Verschluss (3) nach vorne transportierende Mitnehmernocken (7) aus der Nut (9) herausgefahren und auf der anderen Waffenseite ohne Verschluss (3) nach hinten bewegt wird. Bei erfolgtem Schuss wird dann der Schlitten (8) auf die andere Waffenseite verschoben, während er bei nicht ausgelöstem Schuss in seiner Position verbleibt, in der er vom Mitnehmernocken (7) abgelegt worden ist, sodass kein weiterer Mitnehmernocken (7) den Verschluss (3) nach hinten mitnehmen kann.

Description

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Antriebe wie Fremd- oder Eigenantriebe für Waffensysteme bekannt. Bei Fremdantrieben werden häufig elektrische Antriebe vorgesehen, welche dann beispielsweise eine Kette antreiben. Ein bekannter Kettenantrieb wird in der unter dem Namen Bushmaster oder auch Chain Gun bekannten Maschinenkanone angewandt. Hierbei werden notwendige Stillstandszeiten zum Verschließen des Verschlusses, für das Schussauslösen, für das Öffnen des Verschlusses sowie das Vorlegen einer Patrone vor den Verschluss durch eine umlaufende, von einem Motor angetriebene Kette realisiert (http://de.wikipedia.org/wiki/M242_Bushmaster). Der Verschluss mit der davor liegenden Munition bzw. Patrone wird dabei dem Patronenlager linear zugeführt.
In der DE 10 2006 022 622 A1 wird eine lineare Zuführung der Munition in ein Waffenrohr bzw. Patronenlager beschrieben, welche eine zur Funktionssteuerung verwendete Steuerkulisse in der horizontalen Ebene parallel zum Weg eines geradlinig zu führenden Verschlusses der Verschlusswaffe aufweist. Diese wirkt funktional mit einer so genannten gleichfalls in der horizontalen Ebene liegenden Antriebskulisse zum Führen eines mit dem Verschluss verbundenen Mittels zusammen. Die Antriebskulisse ist in einem bewegbaren Schieber integriert, welcher seinerseits durch einen universell gestaltbaren Antrieb verstellt wird. Für eine Verriegelung des Verschlusses ist des Weiteren eine Verriegelungskulisse vorgesehen, die bevorzugt zusammen mit der Antriebskulisse in dem bewegbaren Schieber eingebunden ist. in diese Verriegelungskulisse kann ein Bolzen eines vorzugsweise waffenseitig angeordneten Verriegelungsringes eingreifen. Dieser Bolzen bewegt seinerseits dann den Verriegelungsring. Innerhalb der miteinander wirkenden Steuerkulisse und der Antriebskulisse wird ein Pleuel oder dergleichen durch die Kulissen und den Schieber entlang dieser Kulissen zwangsgeführt. Mit diesem Pleuel wird der Verschluss hin und her bewegt.
Darauf aufbauend wird in der nicht vorveröffentlichten DE 10 2007 048 468.4 ein Antrieb für die lineare Zuführung der Munition in ein Waffenrohr bzw. Patronenlager mittels einer Kette näher betrachtet. Die Kette selbst wird in einfacher Art und Weise eng um zwei Kettenräder geführt. Ein Kettenglied bzw. ein Nocken der Kette ist in eine unterhalb des bewegbaren Schiebers befindlichen Führung oder Nut eingebunden. Dadurch kann die Kette innerhalb der Stillstandszeiten der Waffe, die durch die Funktionssteuerung definiert wird, weiter laufen. Die Kette selbst kann durch einen Elektromotor angetrieben werden.
Da Verschlussbewegungen bei einem Fremdantrieb unabhängig vom Gasdruck im Waffenrohr ablaufen, muss im Fall eine Anzündversagers (nach Zufuhr der Anzündenergie brennt die Treibladung in der Patrone nicht ab) bzw. Spätzünders (hier brennt die Treibladung mit deutlichem Zeitverzug ab) das Öffnen des Verschlusses verhindert werden. Dazu wird in der Regel der Gasdruck oder der Waffenlauf selbst als Indiz für einen ordnungsgemäßen Abbrand detektiert. Fehlt diese Information, muss ein so genannter Schnellstopp ausgelöst und das Öffnen des Verschlusses verhindert werden.
Durch die Massenkräfte beim Abbremsen des Fremdantriebes, um das Öffnen zu verhindern, entstehen insbesondere bei höheren Kadenzen hohe Belastungen in bzw. an den Elementen des Antriebsstranges.
Mit der Problematik eines so genannten Schnellstopps bei fremd angetriebenen Waffen beschäftigt sich die nicht vorveröffentlichte DE 10 2007 048 470.6 . Der Schnellstopp wird stetig eingelegt und im Falle eines ordnungsgemäßen Schusses wieder ausgesteuert. Jedoch im Falle eines Zündversagers läuft ein Mittel, welches mit dem Waffenrücklauf funktional verbunden ist, auf den Schnellstopp auf, die Antriebsbewegung wird gestoppt, das Entriegeln des Verschlusses unterbleibt zumindest für eine vorgebbare Zeit.
Aus der DE 30 21 200 C2 ist ein Schutzsystem gegen verspätetes Losgehen oder Nachzünden bekannt. Die Waffe ist neben einem Fühler zum Erfassen eines Rückstoßes mit einem Schnellstopp ausgerüstet, der zum Anhalten eines sich normalerweise kontinuierlich bewegenden Kettenteils und damit zum Stillsetzen der Bewegung des Verschlusses in eine bezüglich des Kettenteils eingerückte Position bringbar ist. Eine auf den Fühler ansprechende Verriegelungsvorrichtung steuert die Bewegung der Stoppvorrichtung zwischen der eingerückten Position, in welcher das Kettenteil angehalten wird, und einer ausgerückten Position, in der die Bewegung des Kettenteils ansonsten nicht behindert wird. Das Schutzsystem weist zwei mit dem Kettenteil verbundene Glieder auf, ein Hauptglied sowie ein Sicherheitsglied, sowie eine Abzugsstange, die von einem Hubmagneten gesteuert wird, und eine Rückstoßschubstange auf. Die Rückstoßschubstande dient zum Freisetzen eines Rückstoßklinkenriegels, wenn der Schuss gebrochen ist, die Abzugsstange zum Unterstellen des Sicherheitsgliedes beim Verriegeln der Waffe und Freigeben, wenn die Munition richtig abgefeuert ist.
Für ein späteres Stillsetzen der Waffe greift die Abzugsstange am Hauptglied an, da der Hubmagnet abgeschaltet ist. Ein derartiger, elektrisch gesteuerter Hubmagnet ist jedoch insbesondere in Sicherheitseinrichtungen dieser Art unerwünscht, da selber störanfällig. Ein möglicher Materialbruch der Stangen macht die Sicherheitseinrichtung zudem nicht funktionssicher. Die gesamte Einheit ist zudem konstruktiv sehr aufwändig.
Die DE 32 18 550 C2 offenbart eine Blockiereinrichtung für eine Maschinenkanone mit einem fremd angetriebenen Verschlussantrieb. Hierbei dient eine aus der Schussentwicklung resultierende Energie für eine Schusskontrolleinrichtung zum Unterbrechen der Fremdenergiezufuhr. Bei einem nicht gebrochenen Schuss und dem Ausbleiben einer Rückbewegung wird ein Ausrücken eines Steuernockens der Einrichtung aus einer zurückgezogenen Position in eine Mitnahmeposition verhindert, während ein Schalthebel durch einen Unterbrechernocken in eine Position transportiert wird, in der die kontinuierliche Drosselung der Energiezufuhr erreicht wird. Der Nachteil dieser Lösung liegt gleichfalls im hohen konstruktiven Aufwand und dem damit verbundenen Gewicht.
Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen Antrieb für eine Zuführung des Waffenverschlusses zum Patronenlager aufzuzeigen, bei dem der Verschluss insbesondere im Falle eines Anzündversagers bzw. Spätzünders automatisch vom Antrieb abgekoppelt wird.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgelistet.
Der Erfindung liegt ebenfalls die Idee zugrunde, als Antrieb eine Kette einzubinden. Über den Kettenantrieb wird die Drehbewegung des Fremdantriebes, beispielsweise eines elektrischen Motors, in eine Vor- und Zurückbewegung des Verschlusses realisiert. Die Kette besitzt wenigstens zwei Mitnehmernocken. Um die Stillstandszeiten des Verschlusses in den Endlagen zu ermöglichen, wird der Verschluss in seiner vorderen und hinteren Position von den Mitnehmernocken und somit vom Antrieb getrennt.
Die, die Kette antreibenden Kettenräder besitzen ihrerseits einen Radius, durch den infolge einer damit erzeugten Sinusfunktion das Beschleunigen oder Abbremsen des Verschlusses realisiert wird.
Die wenigstens zwei Mitnehmernocken der Kette greifen in einem Schlitten mit Nut unterhalb des Verschlusses bzw. Verschlussaufnehmers zu seiner Mitnahme. Für die Stillstandzeiten des Verschlusses verlassen die Mitnehmernocken jeweils die Nut. Der Schlitten selbst ist in einer Führung unterhalb des Verschlusses eingebunden und in dieser Führung bewegbar. Er ist bevorzugt nur halb so breit wie der Kettenantrieb. Der Schlitten nimmt dabei nur einen Teil der Gesamtführung ein und kann somit in dieser Führung quer zur Schussrichtung hin und her bewegt werden. Durch eine Feder oder dergleichen wird der Schlitten auf die in Schussrichtung rechte Seite des Verschlusses bzw. des Verschlussaufnehmers gedrückt, sodass der eine Mitnehmernocken der Kette auf seinem Weg in Schussrichtung nach vorn in die Nut des Schlittens eingreift. Durch das Weiterlaufen des Kettenantriebs fährt dieser Mitnehmernocken der Kette auf der linken Seite der Waffenanlage wieder nach hinten und verlässt dabei die Nut im Schlitten, sodass der Verschluss unabhängig vom Antrieb in seiner vordersten, verriegelten Position verbleibt. Der Schlitten selbst wird nach erfolgtem Schuss von seiner rechten Position (in Schussrichtung betrachtet) innerhalb der Führung in seine linke Position überführt. Genutzt wird dazu ein Waffenrücklauf oder alternativ ein Gasdruck. D. h., der dem Zünden der Patrone folgende Waffenrücklauf verschiebt den Schlitten auf die linke Seite des Verschlusses bzw. der Waffenanlage, wo er von einem Hebel etc. gehalten wird. Der zweite Mitnehmernocken auf der Kette fährt nun seinerseits von der rechten Seite in die Nut im Schlitten und nimmt den Verschluss mit in seine hintere Position. Hier verlässt der Mitnehmernocken die Nut wieder, womit die hintere Wartezeit des Verschlusses beginnt. Wird durch einen Zuführer oder dergleichen die Patrone vor den Verschluss gelegt, wird der Schlitten unterhalb des Verschlusses durch Auslösen des (Unterstell-)Hebels von der Feder wieder auf die rechte Seite gedrückt. Der nächste Mitnehmernocken der Kette fährt jetzt von der linken Seite in die Nut im Schlitten und nimmt die gesamte Mimik wieder mit nach vorn. Ist kein Schuss gebrochen, verbleibt der Schlitten in seiner rechten Position und der zweite bzw. nachfolgende Mitnehmernocken kann den Verschluss nicht entriegeln und zurücknehmen.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 eine leicht perspektivische Darstellung eines Antriebs für eine fremd angetriebene Waffe,
2 eine Seitenansicht der 1,
3 eine Ansicht von links, mit den wesentlichen Baugruppen,
4 eine Ansicht von untern, mit den wesentlichen Baugruppen.
1 zeigt eine Darstellung eines Verschlussantriebs mit einer Kette 6 für eine fremd angetriebene Maschinenkanone (teilweise dargestellt), mit einem Waffenrohr 1, das in einer Rohrverriegelung 2 (hier eine Verriegelungsbuchse) befestigt ist, in der auch ein Verschluss 3 in seiner vorderen Position verriegelt wird. Der Verschluss 3 kann auf Verschlussführungen 4 in und entgegen der Waffenrohrachse verschoben werden.
Vorzugsweise unterhalb der Verschlussführungen 4 bzw. des Verschlusses 3 sind zwei Kettenräder 5 und die Kette 6 mit vorzugsweise zwei Mitnehmernocken 7 angeordnet (um 180° zueinander versetzt). Quer zur Schussrichtung verschiebbar ist in einer Führung unten am Verschluss 3 (bzw. Verschlussaufnehmer) ein Schlitten 8 gelagert, über dessen volle Breite sich eine Nut 9 erstreckt. Über diese Nut 9 bewegt der jeweilige Mitnehmernocken 7 den Verschluss 3 in Schussrichtung nach vom oder nach dem Schuss nach hinten.
Eines der Kettenräder 5 wird von einem Motor oder dergleichen (direkt oder indirekt) angetrieben und nimmt die Kette 6 mit, sodass sich die Kette 6 auf der, in Schussrichtung gesehen rechten Waffenseite nach vorn und auf der linken Seite nach hinten bewegt. Alternativ kann die Bewegung insgesamt auch entgegengesetzt zu dieser beschriebenen Richtung erfolgen.
Um den Verschluss 3 nach vorne zu transportieren, wird der auf der rechten Waffenseite befindliche Mitnehmernocken 7 in die Nut 9 des Schlittens 8 eingefädelt. Hierdurch wird eine in Längsrichtung der Waffe formschlüssige Verbindung zwischen Antrieb 2 und Verschluss 3 hergestellt, wobei der Verschluss 3 über eine durch den Radius der Kettenräder 5 vorgegebene Sinusfunktion beschleunigt oder abgebremst wird.
Die Stillstandszeiten des Verschlusses 3 in der vorderen Endlage werden dadurch realisiert, dass der Mitnehmernocken 7 aus der Nut 9 herausgefahren und auf der linken Waffenseite ohne Verschluss 3 nach hinten bewegt wird. In der vorderen, verriegelten Position des Verschlusses 3 wird in bekannter Art und Weise ein Schlagbolzen (nicht näher dargestellt) ausgelöst, wodurch eine im Patronenlager befindliche Patrone (beide nicht näher dargestellt) gezündet wird. Der daraufhin einsetzende Waffenrücklauf dient zum Verschieben des Schlit tens 8 auf die linke Waffenseite. Alternativen sind möglich, so die Nutzung des sich aufbauenden Gasdrucks beim Schuss.
Die für die Funktion benötigten Elemente 10 bis 15 sind in den 2 bis 4 beispielhaft zu befrachten, insbesondere unter Berücksichtigung der möglichen Nutzung eines Gasdrucks.
Ein Hebel 10 verschiebt beim Waffenrücklauf den Schlitten 8 in seine linke Position und spannt dabei eine Druckfeder 16. Übertragen wird die Rücklaufbewegung vom Waffenrohr 1 auf die Rohrverriegelung 2, die einen Stift 13 mitnimmt. Der Stift 13 und ein Stößel 12 sind in einem waffengehäusefesten Lagerbock 11 in Längsrichtung verschiebbar angeordnet. In 3 erkennbar ist zwischen einer Hülse, in der der Stift 13 befestigt ist und dem Stößel 12 eine Feder eingebunden. Dadurch wird der Waffenrücklauf nicht starr gekoppelt in eine Drehbewegung des Hebels 10 umgesetzt, sondern über die Feder gepuffert. Somit ist selbst bei unterschiedlich langen Waffenrückläufen immer eine vollständige Verschiebung des Schlittens 8 auf die linke Seite gewährleistet.
Ein Gestänge 15 wird beim Waffenrücklauf von der Hinterkante der Rohrverriegelung 2 bewegt und dreht den Hebel 10, wodurch die Arretierung des Schlittens 8 aufgehoben wird, der in seiner Ruheposition mit einer Nase den Schlitten 8 in seiner rechten oder linken Position hält (arretiert). Nach erfolgtem Waffenrohrrücklauf (Schuss gebrochen) befindet sich der Schlitten 8 nunmehr auf der linken Waffenseite und wird gegen den Druck der Feder 16 vom Hebel 10 in dieser Position gehalten. Der nächste Mitnehmernocken 7 läuft nun von der rechten Seite in die Nut 9 und nimmt den Verschluss 3 in seine hintere Position mit. In dieser Position verlässt der Nocken 7 die Nut 9, wodurch der Verschluss 3 wieder vom Antrieb 6 (2) abgelegt wird und in seiner Position verbleibt.
Nach dem Zuführen einer neuen Patrone vor den Verschluss 3 betätigt beispielsweise ein Element des Zuführers (nicht näher dargestellt) den Hebel 14, wodurch die Arretierung des Schlittens 8 aufgehoben wird. Der Schlitten 8 wird dann durch die Feder 16 wieder auf die rechte Waffenseite verschoben, sodass der nächste Mitnehmernocken 7 den Verschluss 3 wieder nach vorne nimmt.
Erfolgt der Waffenrücklauf jedoch nicht, da der Schuss nicht gebrochen ist, verbleibt der Schlitten 8 in der vorderen Position an der rechten Waffenseite und der zweite bzw. nachfolgende Mitnehmernocken 7 kann den Verschluss 3 nicht entriegeln und mit zurücknehmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102006022622 A1 [0002]
- DE 102007048468 [0003]
- DE 102007048470 [0006]
- DE 3021200 C2 [0007]
- DE 3218550 C2 [0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- http://de.wikipedia.org/wiki/M242_Bushmaster [0001]

Claims

Antrieb mit Schnellstoppeinrichtung für einen in Achsrichtung zu einem Waffenrohr (1) verstellbaren Verschluss (3) bzw. Verschlussträger, aufweisend einen Motor oder dergleichen, mit einer durch den Motor angetriebenen Kette (6), an der wenigstens zwei Mitnehmernocken (7) angebracht sind, mit den Merkmalen – vorzugsweise unterhalb des Verschlusses (3) sind zumindest zwei Kettenräder (5) angeordnet, um die die Kette (6) mit den Mitnehmernocken (7) geführt wird, – quer zur Schussrichtung verschiebbar ist in einer Führung unten am Verschluss (3)/Verschlussträger ein Schlitten (8) gelagert, über dessen volle Breite sich eine Nut (9) erstreckt, – über diese Nut (9) bewegt der jeweilige Mitnehmernocken (7) den Verschluss (3) in Schussrichtung nach vorn oder nach dem Schuss nach hinten, wobei – die Stillstandszeiten des Verschlusses (3) in der vorderen Endlage dadurch realisiert werden, dass der, den Verschluss (3) nach vorne transportierende Mitnehmernocken (7) aus der Nut (9) herausgefahren und auf der anderen Waffenseite ohne Verschluss (3) nach hinten bewegt wird und – bei erfolgtem Schuss der Schlitten (8) auf die andere Waffenseite verschoben wird, während er bei nicht ausgelöstem Schuss in seiner Position verbleibt, in der er vom Mitnehmernocken (7) abgelegt worden ist, sodass kein weiterer Mitnehmernocken (7) den Verschluss (3) nach hinten mitnehmen kann.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Kettenräder (5) vom Motor (2) oder dergleichen, direkt oder indirekt, angetrieben wird und die Kette (6) mitnimmt.
Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (3) über eine durch den Radius der Kettenräder (5) vorgegebene Sinusfunktion beschleunigt oder abgebremst wird.
Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hebel (10) den Schlitten (8) in seine linke Position schiebt und dabei eine Druckfeder (16) spannt.
Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rücklaufbewegung vom Waffenrohr (1) ausgenutzt wird, die auf eine Rohrverriege lung (2) wirkt, die ihrerseits einen Stift (13) mitnimmt, der zusammen mit einem Stößel (12) in einem waffengehäusefesten Lagerbock (11) in Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist.
Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Hülse, in der der Stift (13) befestigt ist und dem Stößel (12) eine Feder eingebunden ist.
Antrieb nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gestänge (15) beim Waffenrücklauf von der Hinterkante der Rohrverriegelung (2) bewegt wird und den Hebel (10) dreht, wodurch eine Arretierung des Schlittens (8) aufgehoben wird, der in seiner Ruheposition mit einer Nase den Schlitten (8) in seiner rechten oder linken Position hält.