DE3116541A1

DE3116541A1 - Einrichtung zum raschen stillsetzen einer fremdangetriebenen maschinenkanone

Info

Publication number: DE3116541A1
Application number: DE19813116541
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: 1981-04-25
Filing date: 1981-04-25
Publication date: 1982-11-11
Also published as: US4508006A; EP0063680A2; EP0063680A3

Description

Rheinmetall GmbH Düsseldorf, den 24.4.1981

Be/gro

Akte R 759

Einrichtung zum raschen Stillsetzen einer fremdangetriebenen Maschinenkanone

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des

Patentanspruchs 1. | nachträglich

geändert

Eine gattungsgleiche Einrichtung bei einer Waffe der vorgenannten

J)E-OS 2.6 ?8 770 Art ist u.a. Gegenstand der Patentanmeldung 8- Bei ihr wird ein aus dem Waffenrohr abgezapftes Treibgasvolumen zum Ansteuern einer antriebsseitigen Kupplung verwendet. Beim Ausbleiben eines betreffenden Steuerimpulses, beispielsweise bei einem Zündversager, wird die Kupplung geöffnet und folglich kein Drehmoment übertragen. Wenngleich sich die genannte Einrichtung bewährt hat, stellte sich doch die Aufgabe, eine ebenfalls einfache, rasch wirksame und zudem leicht in die Waffe integrierbare SchneiIstop-Einrichtung zu schaffen, welche bei einer Störung ein.Stillsetzen gewährleistet, ohne daß ein Verschluß entriegelt wird. Hieraus resultiert die vorliegende Erfindung,

wobei die ihr zugrundeliegende vorgenannte Aufgabe gelöst wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in der Zeichnung im wesentlichen schematisch und unter Verzicht auf erfindungsunwesentliche Einzelheiten dargestellter bevorzugter Ausfuhrungsbeispide des näheren erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 das erste Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in einem Schnitt in der
spannten Ebene,

Schnitt in der durch zwei Rotationsachsen A und A„ aufge-

Figur 2 einen Teilschnitt nach der Linie II-II in Figur 1,

Figur 3 einen Teilschnitt nach der Linie ΊΙΙ-ΙΙΙ in Figur 1,

Figur 4 das zweite Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in einem Schnitt in der durch zwei Rotationsachsen A und A„ aufge-

i £-

spannten Ebene,

Figur 5 einen Teilschnitt nach der Linie V-V in Figur 4 und 25

Figur 6 einen Teilschnitt nach der Linie VI-VI in Figur 4.

Zur Betrachtung des ersten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung gemäß den Figuren 1, 2 und 3:

In einem Gehäuse 10 ist eine Antriebswelle 12 gelagert, welche in der Nachbarschaft eines Keilwellenendes 14 ein Kegelzahnrad 16 aufweist. Ein dem Keilwellenende 14 abgewandtes Kupplungsende 3 8 ist über eine Kupplung 20 mit einem Zwischenzahnrad 22 verbunden, welches mit einem Zahnkranz 25 einer im Gehäuse 10 drehbar gelagerten Steuerscheibe 24 kämmt. Auf ihrer dem Keilwellenende 14 zugewandten Seite ist die Steuerscheibe 24 mit einer endlosen Steuerkontur 26 versehen. In einer senkrechten Führung 30 ist im Kontakt mit einer Rückstellfeder 28 ein Steuerstück 32 axial beweglich angeordnet. Es weist einen quer oberhalb der Steuerkontur 26 in die Steuerscheibe 24 eingreifenden Nocken 34 und ein unterseitiges freies Ende 36 auf.

Eine unterseitige waagerechte Führung 38 ist kreiszylindrisch gestaltet und dient einem Steuerkolben 54 zur Aufnahme. Eine Zylinderfläche 39 weist einen Absatz 42 in der Nachbarschaft eines Gaseintritts auf, welcher über eine nicht dargestellte Leitung mit einer Anzapfung eines ebenfalls nicht dargestellten Waffenrohrei durchgängig verbunden ist. An einer dem Absatz 42 abgewandten Seite ist in die Führung 38 eine Federbuchse 44 eingeschraubt. Ein dem Gaseintritt 40 zugewandter Teil der letzteren weist eine Innenfläche 45 auf, welche von einem innenseitigen kreisringförmigen Anschlag 46 und einer außenseitigen kreisringförmigen Stirnfläche 50 begrenzt wird. Zwischen einer sich dem Anschlag 46 anschließenden Ausdrehung 47 und einer durchgängigen Bohrung 48 bildet eine innenseitige Kreisringfläche 70 als Anschlag einen durchmesserreduzierenden Übergang. Der in der Führung 38 axial beweglich angeordnete Steuerkolben 54 weist einen Führungsschaft 56 mit einem freien Ende 58 auf. Dem Führungsschaft 56 benachbart ist ein Hauptteil 60 mit einer dem Gaseintritt 40 zugewandten Kreisringfläche 62 und einer dieser mit axialem Abstand abgewandten kreisringförmigen Gegenfläche 64, über welche ein Federtragschaft 66 kreisförmigen Querschnitts vorsteht. Der Federtragschaft 66 wird von einem Einschnitt begrenzt, welcher sich mit einer Umfangsfläche 78 zwischen einem vorder-76 und einem rückseitigen Absatz 74 erstreckt. Dem vorderseitigen Absatz 76 unmittelbar benachbart ist eine Umfangsfläche 82 eines freien Vorderendes 80 größeren Durchmessers. Die Bohrung 48 der Federbuchse umgreift die Umfangsfläche 78, wobei sich eine gewendelte Druckfeder mit ihrem einen Ende am kreisringförmigen Anschlag 46 der Federbuchse und mit ihrem anderen Ende an der kreisringförmigen Gegenfläche 64 des

Steuerkolben 54 abstützt und letzteren nach rechts zu drücken sucht, wo sich eine Öffnung 94 befindet als Durchtritt für das freie Ende 58 des Steuerkolbens 54. Mit dem Kegelzahnrad 16 kämmt ein oberseitiger Kegelzahnkranz 92 einer mit ihrer Rotationsachse A, eine Rotationsachse A. der Antriebswelle 12 und eine Längsachse A„ des Steuerkolbens 54 rechtwinklig schneidenden Steuerwalze 84. Letztere weist eine umfangsseitige Steuernut 86 auf, welche sich zum Betätigen eines nicht abgebildeten Keilverschlusses über eine vorgegebene axiale Länge der Steuerwalze 84 erstreckt. Jedem Bereich der Steuernut 86 ist eine diskrete Stellung des Keilverschlusses innerhalb eines Schußzyklus zugeordnet. In einem nicht näher bezeichneten unteren Bereich weist die Steuerwalze 84 eine Stützfläche 90 für das freie Ende 58 des Steuerkolbens 54 auf. Die Stützfläche 90 umgreift die Rotationsachse A„ auf einem Winkel von 360 von und bis zu einem Stop-Anschlag 88. Der Verlauf der Stützfläche 90 und die Anordnung des Stop-AnSchlags 88 korrespondieren auf streng vorgegebene Weise mit der Steuernut 86 sowie mit der Steuerkontur 26 der Steuerscheibe 24.

Die Wirkungsweise der Einrichtung nach den Figuren 1 bis 3 ergibt sich folgendermaßen:

Durch Rotation der Antriebswelle 12 im Sinne eines Richtungspfeils R. resultiert sowohl eine Rotation der Steuerwalze 84 im Sinne eines Richtungspfeils R„ wie auch eine Rotation der Steuerscheibe 24 im Sinne eines Richtungspfeils R,. Der Stop-Anschlag 88 befinde sich in der ge-· strichelt dargestellten Position, wobei das freie Ende 58 des Steuerkolbens 54 mit der Stützfläche 90 im Kontakt steht. Das Steuerstück 32 liegt mit seinem freien unteren Ende 36 auf der Umfangsfläche 82 des freien Endes 80 des Federschafts 56 am Steuerkolben 54. Die einzelnen hier nicht näher zu betrachtenden Funktionsschritte des betreffenden Schußzyklus η laufen ab. Der Keilverschluß sei verriegelt und sobald eine Stelle S die Achse A- passiert, bricht ein Schuß. Ein aus dem Rohr abgezweigtes Teilvolumen des Treibladungsgases gelangt durch den Gaseintritt 40 in die zylindrische Führung 38 vor der Kreisringfläche 62 des Steuerkolbens 54 und drückt letzteren in Richtung eines Pfeils R_r gegen die Kraft der Rückstellfeder 52 nach links. Hierbei fällt das Steuerstück 32 mit seinem unteren En^e 36 unter der Kraft der Rückstellfeder 28 in den Einschnitt 72 ein. Der Stop-Anschlag 88 kann die Öffnung 94 ungehindert passieren, das Steuerstück 32, über seinen

^iZJ¹-:":';: j, 3116541 Nocken. 34 von der Steuerkontur 26 der Steuerscheibe 24 nach oben gegen die Kraft der Rückstellfeder 28 ausgelenkt, gibt mit seinem freien unteren Ende 36 den Steuerkolben 54 wieder frei, so daß letzterer unter der Rückstellkraft der ihm zugeordneten Druckfeder 52 wieder nach rechts ausgesteuert wird und auf der Stützfläche 90 zur Anlage kommt. Störungsfreien Betrieb vorausgesetzt, wiederholt sich der vorstehend geschilderte Ablauf, solange eine hier nicht näher zu betrachtende Abfeuervorrichtung betätigt wird.

Für den Fall eines Zündversagers ergibt sich unter erneuter Betrachtung der Figuren 1, 2 und 3 der vorbeschriebene Verlauf mit dem Unterschied, daß beim Durchgang der Stelle S durch die Verlängerung der Achse A kein Schuß bricht. Es entsteht folglich kein Treibgasteilvolumen, welches den Steuerkolben 54 nach links auslenken könnte. Der Stop-Anschlag 88 läuft gegen das in seine Bewegungsbahn vorstehende freie Ende 58 des Steuerkolbens 54, die Drehbewegung der Steuerwalze 84 wird abgeblockt, wobei der Verschluß sicherheitshalber verriegelt bleibt.

Auch bei einer Anzündverzögerung muß gewährleistet sein, daß der Ver-Schluß wenigstens während der Geschoßdurchlaufzeit verriegelt bleibt. Dies geschieht folgendermaßen:

Infolge des verspäteten Anzündzeitpunkts läuft der Stop-Anschlag 88 gegen das freie Ende 58 des Steuerkolbens 54. Während der Verschluß noch verriegelt ist, wird die Steuerwalze 84 angehalten. Beim (verzögerten) Brechen des Schusses wird der Steuerkolben 54 nach links ausgesteuert, die Steuerwalze 84 bewegt sich wieder weiter und vor dem Erreichen ihrer in Figur 3 strichpunktiert eingetragenen Null-Stellung - sie ist vorgegeben durch den der Geschoßdurchlaufzeit und dem anschließenden Entriegeln und Öffnen des Verschlusses zugeordneten Winkelweg - hat das Geschoß das Rohr verlassen. Eine Folge weiterer Schußzyklen schließt sich an, solange die bereits erwähnte Abfeuereinrichtung betätigt wird.

Bei dem zweiten (vereinfachten) Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4, 5 und 6 ist ein Sperrhebel 95 bei 96 an dem Gehäuse JO angelenkt, der mit seinem freien Ende in der Lage ist, die Öffnung 94 zu versperren und hierdurch dein freien Ende 58 des Steuerkolbens 54 den Durchtritt zu verwehren. Eine Zugfeder 97 ist mit ihrem einen Ende mit einem Auge 98 am Sperrhebel 95 und mit ihrem anderen Ende bei 99 am Gehäuse 10 festgelegt. Gegen die Rückstellkraft der Zugfeder 97 ist der Sperrhebel 95 in Richtung eines Pfeils R, im Uhrzeigersinn auslenkbar. An einer vorgegebenen Stelle ihrer Umfangsfläche weist die Steuerwalze 84 einen Auslenknocken 100 auf, welcher mit dem Sperrhebel 95 derart korrespondiert, daß letzterer, durch ersteren auslenkbar, in den Umlaui'weg des ersteren eingreift.

Der Sperrhebel 95 ist in Figur 5 in seiner Ausgangsposition gestrichelt dargestellt, in welcher er an der Umfangsflache des Führungsschafts des Steuerkolbens 54 anliegt. Das freie Ende 58 des Steuerkolbens liegt auf der Stützfläche 90 der Steuerwalze 84, welche sich betriebsweise in Richtung des Pfeils R„ (Figur 6) dreht. Bei störungsfreiem Betrieb bricht ein Schuß, wenn die Stelle S die Verlängerung der Achse A„ passiert. Der Steuerkolben 54 wird durch das abgezapfte Treibgasvolumen gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 52 in Richtung des Pfeils Rc nach links ausgelenkt, der Sperrhebel 95 fällt unter der Rückstellkraft der Zugfeder 97 in seine in Figur 5 vollstrichig dargestellte Sperrstellung und der Stop-Anschlag 88 kann die Öffnung 94 ungehindert passieren. Bei der weiteren Drehbewegung der Steuerwalze kommt der Auslenknocken 100 mit dem Sperrhebel 95 in Berührung und lenkt diesen gegen die Rückstellkraft der Zugfeder 97 in Richtung des Pfeils R₆ in eine in Figur 5 strichpunktiert dargestellte Position aus. Unter der Rückstellkraft der ihm zugeordneten Druckfeder 52 kann der Steuerkolben 54 entgegen dem Richtungspfeil R- wieder nach rechts durch die Öffnung 94 austreten und mit der Stützfläche 90 in Kontakt kommen. Störungsfreien Betrieb vorausgesetzt, reihen sich Vorgänge der vorbeschriebenen Art aneinander, solange die Abfeuereinrichtung betätigt wird.

Bei einem Zündversager oder einer diesem in seiner Auswirkung vergleichbaren Störung entsteht kein Gas^"uck, der den Steuerkolben 54 in Richtung des Pfeils R₁. aussteuern könnte; er bleibt mit seinem freien Ende 58 in Kontakt mit der Stützfläche 90, so daß beim Auftreffen des Stop-

Anschlags 88 auf das freie Ende 58 des Steuerkolbens 54 die Steuerwalze 84 in ihrer Drehbewegung abgeblockt wird.

Bei einer Anzündverzögerung läuft der Stop-Anschlag 88, wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben, gegen das freie Ende 58 des Steuerkolbens 54 und die Steuerwalze 84 kann sich erst weiterdrehen, wenn der Gasdruck aus der Schußentwicklung das freie Ende 58 des Steuerkolbens 54 nach links aus der Bewegungsbahn des Stop-Anschlags 88 ausgesteuert hat.

·

Die beiden dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Anwendung der Erfindung bei einer Maschinenwaffe mit Keilverschluß» Hieraus erhellt die Anwendbarkeit auch bei einem walzengesteuerten Geradzugverschluß. Eine der Steuerwalze 84 ent— sprechende Steuerwalze für einen Geradzugverschluß ist waagerecht mit einem stirnseitigen Stop-Anschlag anzuordnen.

Rheinmetall GmbH

Be/gro

,. :4<in 24

Akte R 759

Bezugszeichenliste

JO	Gehäuse	47	Ausdrehung
}2	Antriebswelle	48	Bohrung
14	Keilwellenende	50	kreisringförmige Stirnfläche
16	Kegelzahnrad	52	Druckfeder
18	Kupplungsende	54	Steuerkolben
20	Kupplung	56	Führungsschaft
22	Zwischenzahnrad	58	freies Ende von 54 (56)
24	Steuerscheibe	60	Hauptteil
25	Zahnkranz	62	Kreisringfläche
26	Steuerkontur	64	Gegenfläche
28	Rückstellfeder	66	Feder tragschaft
30	Führung, senkrecht	67	Umfangsfläche
32	Steuerstuck	70	Kreisringfläche
34	Nocken an 32	72	Einschnitt
36	unteres Ende von 32	74	rückseitiger Absatz
38	Führung, waagerecht	76	vorderer Absatz
39	Zylinderfläche	78	Umfangsfläche
40	Gaseintri tt	80	Vorderende
42	Absatz	82	Umfangsfläche von 80
44	Federbuchse	84	Steuerwalze
45	Innenfläche	86	Steuernut
46	Anschlag	88	Stop-Anschlag

90	Stützfläche
92	Kegelzahnkranz
94	Öffnung
95	Sperrhebel
96	A n-lenkung
97	Zugfeder
98	Auge
99	Festlegung
100	Auslenknocken

A,

1"*6

Rotatrionr.achse von 12 Rotationsachse von 84 Längsachse von 54 Richtungspfeil

Leerseite

Claims

Rheinmetall GmbH Düsseldorf, den 24.4.1981

Be/gro

Akt- R 759

Patentansprüche:

Einrichtung zum raschen Stillsetzen einer fremdangetrxebenen Maschinenkanone mit einem über eine endlose Steuernut in einer im wesentlichen rotationssymmetrischen Steuerwalze bewegbaren Verschluß, wobei jeder Bereich der Steuernut einem vorgegebenen Funktionsschritt innerhalb des Schußzyklus zugeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) ein in Abhängigkeit von der Steuerwalze rotierendes Element weist einen Stop-Anschlag (88) auf, welcher einem vorgebbaren Bereich der Steuernut (86) zugeordnet ist und

b) mit dem Stop-Anschlag (88) korrespondiert ein betriebsweise durch bei der Schußentwicklung entstehendes Treibladungsgas mit einem freien Ende (58) aus der kreisförmigen Bewegungsbahn des Stop-Anschlags (88) gegen eine Rückstellkraft axial aus einer auf den Stop-Anschlag (88) bezogenen Sperrstellung in eine Freigabestellung ausrückbarer Steuerkolben (54). 20
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung des Stop-Anschlags (88) an der Steuerwalze (84) für den Verschluß.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (54)

ifür eine vorgebbare Dauer während

eines Schußzyklus in seiner Freigabcstellung feststellbar ist. 5
4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) zum Feststellen in seiner Freigabestellung weist der Steuerkolben (54) einen Einschnitt (72) auf und

b) mit dem Einschnitt (72) korrespondiert ein Sfeuerstück (32), welches in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Antriebswelle (12) quer zur Kolbenlängsachse (A„) in den Einschnitt (72) und aus diesem bewegbar angeordnet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine antriebsweise mit der Antriebswelle (12) formschlüssig verbundene, eine Steuernut (26) für das Steuerstück (32) aufweisende Steuerscheibe (24).
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernuten (26, 86) miteinander korrespondieren .
7. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) dem Steuerkolben (54) ist ein Sperrschieber (95) zugeordnet, 30

b) der Sperrschieber (95) ist an einem Gehäuse (10) angelenkt,

c) ein freies Ende des Sperrschiebers (95) sperrt in einer auf das Feststellen des Steuerkolbens (54) bezogenen Sperrstellung eine gegen den Stop-Anschlag (88) gerichtete gehäuseseitige Öffnung (?4) für das freie Ende (58) des Steuerkolbens (54) und

d) in Abhängigkeit von der Verschlußbewegung ist der Sperrschieber (95) zum Freigeben der Öffnung (94) auslenkbar angeordnet,
8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet

durch einen auf der Steuerwalze (84) angeordneten und mit dem Sperrhebel (95) korrespondierenden Auslenknocken (100).
9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, . daß der Stop-Anschlag (88) im Bereich einer Stützfläche (90) für das freie Ende (58) des Steuerkolbens (54) angeordnet ist.