Federvorrichtung für Feuerwaffe und Feuerwaffe

Abstract

 Federvorrichtung für Feuerwaffe (10) und Feuerwaffe. Die Federvorrichtung dient zum Rückholen eines ersten Waffenteiles (16) der Feuerwaffe (10) aus einer zweiten Lage in eine erste Lage, aus welcher es unter einer Stellkraft relativ zu einem weiteren Waffenteil (11) unter Spannen der Federvorrichtung in die zweite Lage gebracht worden ist. Die Federvorrichtung weist mindestens eine Gasfeder mit einer Kolben/Zylinder-Anordnung (19) auf, wobei ein Zylinder (20) der Kolben/Zylinder-Anordnung (19) am einen der Waffenteile (16; 11) und eine Kolbenstange (18) der Kolben/Zylinder-Anordnung (19) am anderen der Waffenteile (11; 16) befestigbar sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Federvorrichtung für eine Feuerwaffe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Feuerwaffe mit einer Federvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.

[0002] Federvorrichtungen der eingangs genannten Art für bzw. an Feuerwaffen dienen im Wesentlichen dazu, ein erstes, meist kleines Waffenteil, das im Folgenden auch als Bewegungsteil bezeichnet wird und das relativ zu einem zweiten, meist grösseren Waffenteil aus einer ersten Lage bzw. Startlage in eine zweite Lage bzw. Endlage gebracht wurde, in seine erste Lage bzw. Startlage zurückzustellen oder diese Rückstellung zu unterstützen. Die zur Rückstellung des Bewegungsteils dienende Federvorrichtung weist mindestens ein Federelement auf. Wenn sich das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil in seiner Startlage befindet, ist es entweder entspannt oder, meist durch Verkürzung des Federelementes, leicht vorgespannt. Durch eine Stellkraft wird das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil aus seiner Startlage in seine Endlage bewegt; diese Stellkraft muss nicht zwingend während der ganzen Bewegung wirken, das heisst, das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil kann auch durch eine kurzzeitige Impulseinwirkung in Bewegung gesetzt werden. Das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil ist bestrebt, sich unter der Wirkung der sich entspannenden Federelemente in seine Startlage zurück zu bewegen.

[0003] Die Stellkraft, durch welche das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil aus seiner Startlage in seine Endlage bewegt wird, wirkt beispielsweise beim Laden der Feuerwaffe oder wenn ein Teil der Energie, die beim Abfeuern eines Projektils nutzbar wird, zum Antrieb von Waffenteilen für verschiedenen Waffenfunktionen genutzt wird, zum Beispiel für einen Antrieb mit Rückstoss oder mit Treibladungsgasen Hierbei verschiebt sich das Bewegungsteil, im Allgemeinen translatorisch oder mit einer translatorischen Komponente, in Richtung der Seelenachse des Waffenrohres der Feuerwaffe.

[0004] Bei einer Feuerwaffe, der die Projektile über eine Trommel zugeführt werden, das heisst bei einer Revolverwaffe, erfolgt zum Beispiel eine translatorische Bewegung des ersten Waffenteiles bzw. Bewegungsteils getaktet und schrittweise entsprechend der Kadenz der Revolverwaffe. Das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil wirkt als Antriebs- bzw. Steuerelement; durch eine bewegungsmässige Koppelung des ersten Waffenteils bzw. Bewegungsteils mit der Trommel wird die Trommel in Rotation versetzt. Das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil, das bei einer solchen Anordnung als Steuerschieber zur Steuerung von Vorgängen an der Waffe ausgebildet und wirksam ist, bewegt sich hierbei unter einer Stellkraft aus einer ersten Lage bzw. Startlage in eine zweite Lage bzw. Endlage; hierbei wird die Feder gespannt. Anschliessend bewegt sich das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil durch die Federkraft oder unterstützt von der Federkraft aus seiner zweiten Lage bzw. Endlage in seine die erste Lage bzw. Startlage zurück; hierbei entspannt sich die Feder. In anderen Typen von Feuerwaffen, die nicht als Revolverwaffen ausgebildet sind, kann das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil in anderer Weise als Steuer- bzw. Antriebselement wirken.

[0005] Die Bewegung des ersten Bewegungsteils erfolgt mit hoher Dynamik, denn der Weg des Bewegungsteils, welchem die Längenänderung der Federelemente entspricht, ist verhältnismässig lang und die Kadenz leistungsstarker Feuerwaffen, welche die Abfolge der Spannung und Entspannung der Federelemente bestimmt, hoch.

[0006] Um die Wirkung von Waffen zu erhöhen, besteht generell das Bestreben, ihre Kadenz zu erhöhen. Dies bedingt, dass die Massen aller bewegten Waffenteile reduziert und die Steifigkeit der herkömmlichen mechanischen Federelemente erhöht werden müssten. Es ist offensichtlich, dass die Reduktion der Massen der bewegten Waffenteile besonders erstrebenswert aber auch besonders schwierig zu erreichen ist bei Waffen mittlerer und grosser Kaliber. Mit den heute üblichen Federvorrichtungen mit mechanischen Federelementen wurde nun im Hinblick auf die Fertigungstechnik zur Erzeugung der Federelemente und die Funktion und Lebensdauer der Federvorrichtungen eine Grenze erreicht, jenseits welcher eine weitere Steigerung der Kadenz nicht mehr möglich ist.

[0007] Die Aufgabe der Erfindung wird somit darin gesehen,

• eine verbesserte Federvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich auch für Feuerwaffen mittlerer und grösserer Kaliber und hoher Kadenzen eignet, wobei die Sicherheit und Präzision der Funktion und eine hohe Lebensdauer gewährleistet sein soll, und
• eine Feuerwaffe mit einer derartigen Federvorrichtung zu schaffen.

[0008] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss

• für die Federvorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1; und
• für die Feuerwaffe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 14.

[0009] Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Ansprüche definiert.

[0010] Der Grundgedanke der Erfindung liegt also darin, an Stelle von herkömmlichen Federvorrichtungen mit mechanischen Federelementen neue Federvorrichtungen zu verwenden, deren Federelemente durch Gasfedern gebildet sind. Als Rückstellkraft, welche die Bewegung des ersten Waffenteils bzw. Bewegungsteils relativ zum zweiten Waffenteil aus einer zweiten Lage bzw. Endlage in die erste Lage bzw. Startlage verursacht oder unterstützt, wird anstelle der Kraft eines vorgespannten mechanischen Federelementes der Druck eines komprimierten Gases auf einen Kolben in einem Zylinder einer Koiben/Zylinder-Anordnung benutzt.

[0011] Der Zylinder der Koiben/Zylinder-Anordnung begrenzt, zusammen mit dem dichtend in ihr geführten Kolben der Kolben/Zylinder-Anordnung, einen mit einem geeigneten Gas gefüllten Raum, der auch als Druckkammer bezeichnet werden kann. Die Druckkammer ist vollständig geschlossen; das heisst, sie weist keine Öffnung auf bzw. zumindest keine Öffnung, die während des Betriebes geöffnet wird; wenn trotzdem während des Betriebes Gas aus der Druckkammer strömt, so handelt es sich hierbei lediglich um kleinste Leckage-Mengen, die aber im Verhältnis zur Menge des Gases in der Druckkammer praktisch bedeutungslos sind. Die Kolben/Zylinder-Anordnung kann aber eine verschliessbare Öffnung aufweisen, die nur ausserhalb des Betriebes, das heisst bei der Montage oder zu Wartungszwecken, geöffnet wird, um Gas zu- oder abzuführen. Die beim Betrieb in der Druckkammer vorhandene Gasmasse ist aber jeweils praktisch konstant, das heisst, die Druckkammer enthält stets dieselbe Menge desselben Gas, und dieses Gas wird während des Betriebes nicht ausgetauscht; das Volumen der Druckkammer bzw. des Gases, und damit der Gasdruck in der Druckkammer, sind in Abhängigkeit von der Lage des Kolbens, veränderbar, wobei aber die Masse des Gases konstant bleibt.

[0012] Die wesentlichsten Vorteile, die sich aus der Verwendung von Federvorrichtungen mit Gasfedern ergeben, sind die Folgenden:

• Gasfedern können mit steileren Kraft/Weg-Charakteristiken hergestellt werden als mechanische Federelemente, ohne dass ihre Lebensdauer oder die Funktionsfähigkeit der Federvorrichtungen dadurch reduziert wird.
• Federvorrichtungen mit starken Gasfedern, insbesondere deren bewegte Teile, sind leichter als funktionsmässig vergleichbare Federvorrichtungen mit mechanischen Federelementen.
• Gasfedern weisen, im Gegensatz zu mechanischen Federelementen, einstellbare bzw. im Laufe der Zeit veränderbare Federcharakteristiken auf. Dies erlaubt es, die Federvorrichtungen an unterschiedliche und/oder sich im Laufe der Zeit verändernde Bedürfnisse anzupassen, ohne dass sie dazu demontiert werden müssten.

[0013] Grundsätzlich kann die neue Federvorrichtung so ausgebildet werden, dass das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil bewegungsmässig entweder mit dem Kolben oder mit dem Zylinder gekoppelt ist. Da aber die bewegten Massen möglichst gering sein sollten, wird eine Anordnung bevorzugt, bei welcher das erste Waffenteil über eine Kolbenstange mit dem Kolben gekoppelt ist.

[0014] Die verwendeten Gasfedern sind im Allgemeinen als Druckfedern ausgebildet; das Gas im Zylinder wird komprimiert, während sich das als Bewegungsteil bezeichnete Waffenteil unter einer Stellkraft aus seiner Startlage in seine Endlage bewegt, und expandiert anschliessend, wodurch das Bewegungsteil in seine Startlage rückgestellt wird oder die Rückstellung des Bewegungsteils in seine Startlage unterstützt wird.

[0015] Das Bewegungsteil verschiebt sich längs eines Weges, welchem der Kolbenhub der Koiben/Zylinder-Anordnung entspricht, und der im Wesentlichen die minimale Länge der Kolbenstange bestimmt; dieser Weg ist verhältnismässig gross. Funktionsbedingt ist, wie schon erwähnt, anzustreben, die Massen der bewegten Teile und somit auch die Masse der Kolbenstange möglichst gering zu halten, wobei aber eine ausreichende Festigkeit, insbesondere eine ausreichende Knickstabilität und gegebenenfalls eine hohe Beulstabilität, gewährleistet sein muss; dies wird durch Wahl eines geeigneten Werkstoffes und/oder durch geeignete Formgebung der Kolbenstange und/oder durch zusätzliche konstruktive Massnahmen bei der montierten der Kolbenstange erreicht.

[0016] Besonders geeignete Kolbenstangen sind solche, deren Querschnitt, verglichen mit dem Querschnitt einer vollen Kolbenstange, ein höheres Trägheitsmoment aufweist, wodurch die Knicksteifigkeit der Kolbenstange verbessert ist. Besonders günstig sind Kolbenstangen mit Querschnitten, welche eine oder mehrere Ausnehmungen im Bereich der Längsachse der Kolbenstange aufweisen; als Beispiel seien insbesondere hohle Kolbenstangen mit der Form von länglichen Hohlzylindern genannt, da solche Kolbenstangen verhältnismässig leicht herstellbar sind und Dichtungsprobleme, auf welche weiter unten eingegangen wird, bei Kolbenstangen mit zylindrischer Aussenfläche einfacher beherrschbar sind.

[0017] Kolbenstangen mit hoher Knicksteifigkeit, die im vorliegenden Fall besonders geeignet sind, erhält man auch, wenn dafür ein geeignetes Material, insbesondere ein Material mit einem hohen Elastizitätsmodul, verwendet wird.

[0018] Besonders vorteilhaft sind ferner bimetallische Kolbenstangen mit einem Kern aus einem spezifisch leichten Werkstoff und einem Mantel aus einem Werkstoff mit einem hohen Elastizitätsmodul, wobei der Mantel, sollte er aus einem Werkstoff mit hohem spezifischen Gewicht bestehen, vorzugsweise eine möglichst geringe Wandstärke aufweisen sollte. Geeignete Kombinationen sind beispielsweise Aluminium für den Kern und Stahl für den Mantel.

[0019] Kolbenstangen können auch aus anderen geeigneten Werkstoffen hergestellt sein, beispielsweise aus Kohle-, Aramid- oder anderen, gegebenenfalls faserverstärkten, Werkstoffen.

[0020] Es kann auch vorteilhaft sein, Kolbenstangen vorzusehen, deren Querschnitt sich über ihre Länge verändert, derart, dass stark beanspruchte Längenbereiche mit Querschnitten höherer Festigkeit ausgebildet werden als schwach beanspruchte Längenbereiche. Hierbei muss darauf geachtet werden, dass Kerbwirkungen an den Übergangsstellen zwischen unterschiedlichen Querschnitten vermieden werden. Einzelne Querschnittsbereiche können prismatisch oder zulaufend ausgebildet sein.

[0021] Die Kolbenstangen können auch in Längsrichtung aus mehreren starr miteinander verbundenen teilen hergestellt sein.

[0022] Die Knick- und gegebenenfalls die Beulgefahr, welcher die Kolbenstangen unterliegen, kann ferner dadurch reduziert werden, dass die Kolbenstange an ihrem Umfang mindestens bereichsweise, innerhalb und/oder ausserhalb des Zylinders, geführt bzw. abgestützt ist. Die Führung kann durch Führungselemente an der Kolbenstange oder beispielsweise am Zylinder realisiert werden.

[0023] Die Kolbenstange muss mindestens an einem Ende des Zylinders durch die Stirnwand des Zylinders geführt sein. Es müssen daher Massnahmen getroffen werden, um den Zylinder an der Durchführungsstelle der Kolbenstange abzudichten. Hierzu werden geeignete Dichtungs- und Führungsanordnungen vorgesehen, welche der verhältnismässig raschen Relativbewegung zwischen Zylinder und Kolbenstange Rechnung tragen, und welche sich gegebenenfalls auch für einen verhältnismässig weiten Temperaturbereich eignen. Geeignete Dichtungselemente können entweder am Kolben bzw. auf der Kolbenstange oder zylinderseitig angeordnet sein; hierbei kann die Dichtung im Zylinder montiert sein oder zwischen dem Zylinder und einem im Zylinder eingeschraubten Zylinder-Kopfteil angeordnet bzw. eingeklemmt sein. Es hat sich als günstiger erwiesen, die Dichtungselemente zylinderseitig zu montieren. Der Grund dafür ist der Folgende: diejenige Fläche, die an den Dichtungselementen anliegt und eine Dichtfläche bildet, und sich beim Spannen und Entspannen der Federvorrichtung relativ zu den Dichtungselementen bewegt, muss präzis bearbeitet sein und eine hohe Oberflächengüte, unter Anderem eine niedrige Oberflächenrauhigkeit aufweisen. Bei einer Anordnung mit den Dichtungselementen am Zylinder ist diese Dichtfläche eine Aussenfläche, nämlich die Aussenfläche der Kolbenstange, und die präzise Bearbeitung einer Aussenfläche ist bekanntlich weit weniger aufwändig als die präzise Bearbeitung einer Innenfläche.

[0024] Unter einer präzisen Bearbeitung soll verstanden werden, dass die Kolbenstangen sowohl bezüglich ihrer allgemeinen Formgebung wie auch bezüglich ihrer Oberflächengüte präzis hergestellt sein sollten, damit der erwünschte Dichtungseffekt realisiert werden kann.

[0025] Bei der Wahl der verwendeten Werkstoffe müssen die oben angesprochenen Gütekriterien im ganzen Bereich der Umgebungsbedingungen wie Temperatur , Feuchtigkeit und Anderes mehr berücksichtigt werden.

[0026] Es erweist sich als günstig und steigert die Lebensdauer der Federvorrichtung, wenn die Kolbenstange bzw. ihre Mantelschicht aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff hergestellt ist. Korrosionsbeständigkeit verhilft dazu, die andauernde Festigkeit und Oberflächengüte der Kolbenstange zu gewährleisten, wobei eine bleibende hohe Oberflächengüte Bedingung für die andauernde Effizienz der Dichtungsanordnung ist.

[0027] Auch wenn die neue Federvorrichtung so ausgebildet ist, dass eine optimale Dichtung zwischen Zylinder und Kolbenstange vorhanden ist, ist im Lauf der Zeit mit kleineren Verlusten an Gas zu rechnen. Es ist daher vorteilhaft, den Zylinder mit einem verschliessbaren Stutzen zu versehen, über welchen auch im montierten Zustand Gas bei Bedarf in den Zylinder gebracht werden kann.

[0028] Wie schon erwähnt, ist es einer der Vorteile, den man bei Verwendung einer Federvorrichtung mit einer Gasfeder anstelle eines mechanischen Federelementes erzielt, die Möglichkeit, die Federcharakteristik in einfacher Weise zu verändern; es genügt nämlich, die Gasmenge im Zylinder zu erhöhen, um der Gasfeder eine steilere Kraft/Weg-Charakteristik zu verleihen. Der oben erwähnte Stutzen kann also nicht nur zum Einfüllen von Gas zwecks Ersetzen von entwichenem Gas dienen sondern auch zum Einstellen der Federcharakteristik. Besonders vorteilhaft kann es sein, hierzu eine Druckregelvorrichtung vorzusehen.

[0029] Eine weitere Möglichkeit, die Federcharakteristik zu beeinflussen, ist die Änderung des Kompressionsverhältnisses. Hierzu wird das Volumen der vom Zylinder begrenzten Druckkammer durch das Einbringen eines Festkörpers, beispielsweise einer Hülse, oder eines anderen, schlecht kompressiblen Stoffes wie zum Beispiel Öl verändert. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Bewegungen der Kolbenstange nicht gestört werden.

[0030] Der Gasdruck im Zylinder ist unter anderem von der jeweiligen Temperatur abhängig. Der Temperaturbereich, in welchem die Gasfeder arbeitet, kann, wie schon mehrfach erwähnt, beträchtlich sein. Es ist daher in gewissen Fällen vorteilhaft, eine Kompensation vorzusehen. Bei permanent hohen oder permanent tiefen Temperaturen kann hierzu die Gasmenge im Zylinder verringert oder erhöht werden. Auch dazu kann der oben erwähnte Stutzen benutzt werden. Bei stark schwankenden Temperaturen ist es vorteilhaft, eine Druckregeleinrichtung vorzusehen, welche die Gasmenge in Funktion der Temperatur so regelt, dass der Druck im Zylinder gewisse Grenzwerte nicht über- bzw. unterschreitet.

[0031] Um herkömmliche Feuerwaffen, welche Federvorrichtungen mit mechanischen Federelementen aufweisen, in einfacher Weise nachzurüsten, können die neuen Federvorrichtungen mit den Gasfedern so konzipiert werden, dass sie sich an Stelle der bisherigen Federvorrichtungen einbauen lassen, die im Allgemeinen in Gehäusen angeordnet sind. Anstelle der mechanischen Federelemente und ihrer Führungsstangen werden dazu die Kolben/Zylinder-Anordnungen in die Gehäuse eingebaut. Hierbei sind keine oder nur unbedeutende Anpassungsarbeiten an der Feuerwaffe erforderlich, insbesondere erübrigt es sich, diese vollständig zu demontieren.

[0032] Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigt

Fig. 1A

eine als Revolverkanone ausgebildete Feuerwaffe mit einer Federvorrichtung nach der Erfindung, in vereinfachter Darstellung, in einem Schaubild;

Fig. 1B

eine Trommel für eine Revolverkanone, in vereinfachter Darstellung, in einem Schaubild;

Fig. 2

eine Federvorrichtung nach der Erfindung, in einem die Längsachse einer Koiben/Zylinder-Anordnung enthaltenden Schnitt;

Fig. 3A

ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange, in einem Schnitt senkrecht zu deren Längsachse, wobei in der linken Teilfigur ein voller Querschnitt und in der rechten Teilfigur ein Querschnitt mit einer kleindurchmessrigen Seele dargestellt sind;

Fig. 3B

ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange, in einem Schnitt senkrecht zu deren Längsachse, wobei in der linken Teilfigur ein hohler Querschnitt und in der rechten Teilfigur ein Querschnitt mit einem Kern und einer Mantelschicht dargestellt sind;

Fig. 3C

ein drittes Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange, in einem Schnitt senkrecht zu deren Längsachse, wobei in der linken Teilfigur ein Querschnitt mit drei Längs-Hohlräumen und in der rechten Teilfigur ein Querschnitt mit drei Längs-Kernen dargestellt sind;

Fig. 3D

ein viertes Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange, in einem Schnitt senkrecht zu deren Längsachse;

Fig. 3E

ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange, in einem Schnitt senkrecht zu deren Längsachse;

Fig. 3F

ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Kolbenstange, in einem Schnitt senkrecht zu deren Längsachse;

Fig. 4A

eine Kolbenstange, deren Querschnitt über ihre Länge konstant ist, in einem die Längsachse der Kolbenstange enthaltenden Schnitt;

Fig. 4B

eine Kolbenstange, deren Querschnitt über ihre Länge variabel ist, in einem die Längsachse der Kolbenstange enthaltenden Schnitt;

Fig. 5

eine Kolbenstange, die zur Vermeidung von Ausknicken an ihrer Aussenfläche geführt ist, in einem die Längsachse der Kolbenstange enthaltenden Schnitt;

Fig. 6A

eine Kolben/Zylinderanordnung mit Dichtungselementen am Zylinder; und.

Fig. 6B

eine Kolben/Zylinderanordnung mit Dichtungselementen am Kolben.

[0033] Die in Fig. 1A dargestellte Feuerwaffe 10, eine Kanone, weist ein Waffenrohr 12 mit einer Seelenachse B auf, das dazu bestimmt ist, Projektile abzuschiessen, welche ihm aus einer Trommel 14 zugeführt werden, die eine Art Zwischenlager für die Projektile bildet. Die Trommel 14 ist an der Feuerwaffe 10 von einem Gehäuse 17 umgeben und daher in Fig. 1A nicht sichtbar.

[0034] Fig. 1B zeigt die Trommel 14, die so angeordnet ist, dass ihre Rotationsachse T parallel zur Seelenachse B des Waffenrohres 12 verläuft; eine solche Anordnung ist aber nicht zwingend. Die Trommel 14 enthält eine bestimmte Anzahl n von Kanälen, so genannte Patronenlager, im vorliegenden Fall fünf Patronenlager 14.1 bis 14.5, die koaxial zur Rotationsachse T und zur Seelenachse B gerichtet und zur Aufnahme von im Allgemeinen je einem Projektil bestimmt sind. Die Anzahl der Patronenlager muss nicht fünf sei; üblich sind drei bis sechs Patronenlager, es sind aber auch andere Zahlen von Patronenlagern möglich. Die Trommel 14 wird während des Schiessens taktweise um ihre Rotationsachse T gedreht, derart, dass sie nach jedem Schuss um 360°/n, bei fünf Patronenlagern also um 72°, rotiert. An der Trommel 14 ist ein relativ zu ihr bewegliches erstes Waffenteil bzw. Bewegungsteil 16 angeordnet, welches bewegungsmässig mit der Trommel 14 koppelbar ist; bei jeder Rotation der Trommel 14 führt das Bewegungsteil 16 eine translatorische Bewegung in Richtung der Rotationsachse T durch, und bei jeder translatorischen Bewegung des Bewegungsteils 16 führt die Trommel 14 eine Rotation durch. Das erste Waffenteil bzw. Bewegungsteil 16 bewegt sich hierbei translatorisch relativ zu einem zweiten Waffenteil 11, das in Fig. 1B nur schematisch angedeutet ist; unter dem zweiten Waffenteil 11 soll generell ein Bauteil der Waffe 10 verstanden werden.

[0035] Die Federvorrichtung nach der Erfindung kann auch benutzt werden, wenn während des Bewegungszyklus' keine Umsetzung einer fortlaufenden rotativen Bewegung in eine translatorische Bewegung durchgeführt wird, sondern wenn zum Beispiel das Bewegungsteil mit einem hin- und hergehenden rotativen oder ebenfalls translatorisch bewegten Waffenteil koppelbar ist.

[0036] Mit dem Bewegungsteil 16 sind zwei Kolbenstangen 18 von Kolben/Zylinder-Anordnungen 19 bzw. Gasfedern 19 verbunden, von welchen eine in Fig. 2 dargestellt ist. Die Anzahl der Gasfedern muss nicht zwei sein, es sind auch Anordnungen mit nur einer oder mit mehr als zwei Gasfedern möglich. Die Kolbenstange 18 ragt in einen Zylinder 20 der Kolben/Zylinder-Anordnungen 19. Die zentrale Längsachse der Kolben/Zylinder-Anordnung 19 ist mit L bezeichnet. Jeder der Zylinder 20 enthält eine mittels einer Dichtungs- und Führungsanordnung 22 dichtend abgeschlossene Druckkammer 20.1, welche mit einem Gas gefüllt ist. Die Wandungen des Zylinders 20 umfassen ein Rohr 20.2, eine frontseitige Stirnwand 20.3 und eine Rückwand 20.4. Die frontseitige Stirnwand 20.3 enthält einen im Rohr 20.2 angeordneten Einsatz 20.5. Es sind auch Ausführungen möglich, bei denen jeweils die Funktionen des Rohres 20.2 und des Einsatzes 20.5 gemeinsam wahrgenommen werden. Der Einsatz 20.5 weist einen Durchbruch für die Kolbenstange 18 und mehrere Dichtungselemente einer Dichtungsanordnung 22 auf. Die Rückwand 20.4 ist dichtend aber ausbaubar im Rohr 20.2 befestigt. Die Rückwand 20.4 weist einen Durchbruch mit einem öffenbaren Stutzen 20.6 auf, durch welchen das Gas bei der Montage oder zu Wartungszwecken in die Druckkammer 20.1 eingebracht bzw. aus ihr entnommen werden kann. Der Aussendurchmesser der Kolbenstange 18 und damit der Durchbruch im Einsatz 20.5 weisen bedeutend kleinere Querabmessungen auf als der Innendurchmesser des Rohres 20.2, daher ist die Kolbenstange 18 durch eine an ihrem hinteren Ende angeordnete Nase 18.0 gegen ein Hinausgleiten aus dem Zylinder 20 gesichert.

[0037] Die Koiben/Zylinder-Anordnung 19 bildet, wie schon erwähnt, eine Gasfeder einer Federanordnung, wobei die gesamte Federanordnung eine oder mehrere, im Allgemeinen parallel geschaltete, Gasfedern aufweisen kann. Die Wirkungsweise der Kolben/Zylinder-Anordnung 19 bzw. der Gasfeder wird im Folgenden beschrieben: Während bei einer Rotation der Trommel 14 um 360°/n das Bewegungsteil 16 seine translatorische Bewegung durchführt und hierbei aus einer Startlage in eine Endlage bewegt wird, verschiebt sich die bewegungsmässig mit dem Bewegungsteil 16 gekoppelte Kolbenstange 18 der Kolben/Zylinder-Anordnung 19 in den Zylinder 20, was zur Folge hat, dass sich das Volumen der Druckkammer 20.1 verringert und der in der Druckkammer 20.1 herrschende Gasdruck ansteigt. Das komprimierte Gas in der Druckkammer 20.1 übt eine Kraft auf die Kolbenstange 18 aus, welche deren Rückstellung aus der Endlage in die Startlage ermöglicht oder unterstützt. Hat die Kolbenstange 18 ihre Startlage wieder erreicht, so ist ein Bewegungszyklus beendet und der eben beschriebene Ablauf von Vorgängen beginnt aufs Neue, bis das Schiessen unterbrochen wird.

[0038] Die Kolbenstange 18 weist, wie alle beim Schiessen taktweise bewegten Waffenteile, eine möglichst geringe Masse auf. Um dies zu erreichen, müssen bei einem gegebenen Kolbenhub bzw. einer gegebenen Länge der Kolbenstange 18 die Querschnittsflächen der Kolbenstange und die Dichte der verwendeten Werkstoffe möglichst gering sein. Trotzdem muss die Kolbenstange 18 bezüglich ihrer Abmessungen und der verwendeten Werkstoffe so ausgebildet sein, dass sie eine genügende Festigkeit und insbesondere eine genügende Knick- und ggfs.

[0039] Beulstabilität aufweist. Geeignete Querschnitte von Kolbenstangen 18 sind in den Fig. 3A bis 3F dargestellt.

[0040] Fig. 3A zeigt links eine Kolbenstange 18 mit einem kreisförmigen Querschnitt, die aus einem einzigen Werkstoff hergestellt ist. Alternativ könnte eine solche Kolbenstange einen Mantel 18.1, vorzugsweise aus einem Werkstoff hoher Festigkeit und Steifigkeit, sowie einen hier kleindurchmessrigen Kern 18.2 aus einem Werkstoff geringerer Festigkeit und Dichte aufweisen, wobei die Verbindung der Werkstoffe und die Formgebung der Kolbenstange 18 durch Pressen, Sintern Aufspritzen oder eine anderes geeignetes Fertigungsverfahren bewerkstelligt wird, welches eine hinreichend feste Verbindung zwischen den unterschiedlichen Materialien garantiert.

[0041] Fig. 3B zeigt links eine Kolbenstange 18 mit einem relativ dünnwandigen Mantel 18.3 und einem Längs-Hohlraum 18.4; ein solcher Querschnitt weist bei gleicher Querschnittsfläche ein grösseres Flächenträgheitsmoment auf als ein voller Querschnitt und ist daher resistenter gegen Biegung und Knickung. Rechts ist eine Kolbenstange 18 mit dem Mantel bzw. der Mantelschicht 18.3 mit kreisringförmigen Querschnitt und einem relativ grossdurchmessrigen Kern 18.4, der vorzugsweise eine geringere Dichte aufweist als der Mantel 18.3, dargestellt.

[0042] In Fig. 3C ist eine weitere Kolbenstange 18 dargestellt, die einen Mantel 18.5, einen Kern 18.6 und Stege 18.7 aufweist, welche den Mantel und den Kern verbinden. Die Räume 18.8 zwischen dem Mantel 18.5, dem Kern 18.6 und den Stegen 18.7 können, wie in der linken Teilfigur dargestellt, drei Längs-Hohlräume bilden; sie können auch, wie in der rechten Teilfigur dargestellt, mit drei Längs-Kernen aus einem Werkstoff gefüllt sein, der vorzugsweise eine geringere Dichte aufweist als der Werkstoff von Mantel 18.5, Kern 18.6 und Stegen 18.7.

[0043] Fig. 3D zeigt eine weitere Kolbenstange 18 mit einem mindestens annähernd ovalen Querschnitt, der auch ebene Querschnittspartien 18.9 aufweisen kann.

[0044] Längs dieser ebenen Querschnittspartien 18.9 kann eine solche Kolbenstange 18 von aussen geführt sein.

[0045] In Fig. 3E ist eine Kolbenstange 18 dargestellt, die hohl ist und deren Querschnitt im Wesentlichen geradlinig begrenzt ist.

[0046] Fig. 3F zeigt eine Kolbenstange 18 mit einem Querschnitt in der Art eines Malteserkreuzes, der ein verhältnismässig hohes Flächenträgheitsmoment und ebene Flächen 18.10 aufweist, längs welchen die Kolbenstange 18 geführt werden kann.

[0047] Fig. 4A zeigt eine Kolbenstange 18 in einem die Längsachse L enthaltenden Schnitt. Diese Kolbenstange 18 ist prismatisch ausgebildet; weist die Querschnittsfläche eine kreisförmige Berandung auf, so ist eine solche Kolbenstange 18 aussen zylindrisch.

[0048] In Fig. 4B ist eine weitere Kolbenstange 18 in einem die Längsachse L enthaltenden Schnitt dargestellt, die aber nicht prismatisch ausgebildet ist sondern, in Abstimmung auf die jeweilige Beanspruchung, Bereiche 18.11 mit grösseren und Bereiche 18.12 mit kleineren Querschnitten aufweist. Die einzelnen Bereiche können prismatisch oder zulaufend ausgebildet sein.

[0049] In Fig. 5 ist eine Kolbenstange 18 abgebildet, die einen etwa ovalen Querschnitt aufweist. Ebenfalls dargestellt ist eine Führungsvorrichtung 24, die zur allseitigen Führung der Kolbenstange 18 dient.

[0050] Bei der in Fig. 2 dargestellten Koiben/Zylinder-Anordnung 19 ist, wie weiter oben beschrieben und in Fig. 6A nochmals schematisch dargestellt, die Dichtungsanordnung 22 so ausgebildet, dass die Dichtungselemente 22.1 im Zylinders 20 befestigt sind. Es ist aber auch möglich, wie in Fig. 6B dargestellt, die Dichtungselemente 22.1 am inneren Endbereich der Kolbenstange 18, der einen eigentlichen Kolben 18.11 bildet, anzuordnen.

Ansprüche

1. Federvorrichtung für Feuerwaffe (10), zum Rückholen eines ersten Waffenteiles (16) der Feuerwaffe (10) aus einer zweiten Lage in eine erste Lage, aus welcher es unter einer Stellkraft relativ zu einem weiteren Waffenteil (11) unter Spannen der Federvorrichtung in die zweite Lage gebracht worden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Federvorrichtung mindestens eine Gasfeder mit einer Kolben/Zylinder-Anordnung (19) aufweist, wobei ein Zylinder (20) der Kolben/Zylinder-Anordnung (19) am einen der Waffenteile (16; 11) und eine Kolbenstange (18) der Kolben/Zylinder-Anordnung (19) am anderen der Waffenteile (11; 16) befestigbar sind.

2. Federvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolbenstange (18) am ersten, als ein Bewegungsteil ausgebildeten Waffenteil (16) befestigbar ist.

3. Federvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasfeder eine Druckfeder ist.

4. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolbenstange (18) eine hohe Knick-und ggfs- Beulstabilität aufweist.

5. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Querschnitt der Kolbenstange (18) bei gegebener Querschnittsfläche ein hohes Flächenträgheitsmoment besitzt.

6. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Mantelschicht (18.1, 18.3, 18.5) der Kolbenstange (18) aus einem Werkstoff mit einem hohen Elastizitätsmodul hergestellt ist.

7. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolbenstange (18) aus einer, beispielsweise bimetallischen, Materialkombination hergestellt ist, wobei ein Kern (18.4) aus einem leichten Material, beispielsweise Aluminium, und ein Mantel (18.3) aus einem Material mit einem hohen Elastizitätsmodul, hergestellt ist.

8. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aussenfläche der Kolbenstange (18) eine geringe Oberflächenrauhigkeit und/oder eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweist.

9. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Querschnitt der Kolbenstange (18) über deren Länge in Abstimmung auf die jeweilige Querschnittsbeanspruchung veränderlich ist, wobei vorzugsweise Übergänge zwischen unterschiedlichen Querschnitten kerbwirkungsfrei gestaltet sind.

10. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolbenstange (18) mindestens bereichsweise quer zu ihrer Längsachse durch Führungskörper (18.0; 24) geführt bzw. abgestützt ist, um ein Knicken der Kolbenstange (18) zu verhindern.

11. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kolben/Zylinderanordnung (19) eine Dichtungs- und gegebenenfalls Führungsanordnung (22) besitzt, mit mindestens einem Dichtungselement (22.1), welches an einem Kolben (18.11) der Kolbenstange (18) oder an einer Stirnfläche (20.3) des Zylinders (20), durch welche die Kolbenstange (18) geführt ist, angeordnet ist.

12. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zylinder (20) einen vorzugsweise in seiner Endfläche (20.4) angeordneten Stutzen (20.5) aufweist, der zum Zubringen oder Entfernen von Gas zur bzw. von der Druckkammer (20.1).

13. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Regelvorrichtung vorgesehen ist, durch welche der Druck in der Druckkammer (20.1) innerhalb vorbestimmter Grenzwerte haltbar ist, um entwichenes Gas zu ersetzen und/oder eine Temperaturkompensation zu erzielen.

14. Feuerwaffe (10) mit einer Federvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, ein erstes Waffenteil (16) aus einer zweiten Lage in eine erste Lage zurückzuholen, in welche zweite Lage es relativ zu einem zweiten Waffenteil (11) unter Spannen mindestens eines Federelementes der Federvorrichtung gebracht wurde,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Federvorrichtung als Federelement eine Gasfeder mit einer Kolben/Zylinder-Anordnung (19) aufweist.

15. Feuerwaffe (10) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie zum Rückholen des ersten Waffenteils (16) eine weitere, mit der Federvorrichtung zusammenwirkende Vorrichtung aufweist.

Zeichnung