Waffenfunktion: Indirekter Gasdrucklader mit Langhub, Drehkopfverschluss

Funktionsbeschreibung eines Feuerwaffenverschlusssystems. Angetrieben durch indirekt wirkenden Gasdruck, durch Antrieb eines Langhubkolbens. Verriegelt durch Drehung des Verschlusskopfes. Eingesetzt bei AK-47, FN FNC, IMI Galil ARM und weitern.

Waffenfunktion: Indirekter Gasdrucklader mit Langhub

Bild 1: Die Waffe ist geladen und befindet sich in Ruheposition.

Bild 2: Der Schuss bricht, das Treibmittel in der Brennkammer der Patrone setzt sich durch Verbrennung in Treibgase um. Da die Treibgase mehr Raum beanspruchen als das Treibmittel, entsteht ein starker Druck in der Brennkammer der Patrone. Dieser Druck wirkt zu allen Seiten hin. Dem Druck, welcher auf das Heck des Geschosses wirkt, wird jedoch der geringste Widerstand geboten und so wird das Geschoss von den Pulvergasen aus dem Patronenmund in den Lauf der Waffe bewegt. Gleichzeitig beaufschlagt der Druck die Wände der Patronenhülse, welche das relativ weiche Hülsenmaterial nach außen verformen. Begrenzt wird die Bewegung des Hülsenschaftes jedoch vom Patronenlager (dunkel petrol). Der nach hinten gerichtete Gasdruck versucht die Patronenhülse nach hinten aus dem Patronenlager heraus zu schieben, da die Patronenhülse jedoch vom Verschlusskopf (rot) abgestützt wird, überträgt sich die Bewegung auf diesen. Teil des Verschlusskopfes (rot) sind jedoch zwei Verriegelungswarzen (dunkel rot) welche gegen Gegenwarzen im Schildzapfen (dunkel petrol) gestellt sind. Der Verschlusskopf ist auf diese Weise formschlüssig verriegelt, eine Rückwärtsbewegung der Patronenhülse findet nicht statt.

Bild 3: Bei seinem Weg durch den Lauf, passiert das Geschoss eine Gasentnahmebohrung im Lauf. Die Treibgase stehen unter so einem hohen Druck, dass sie sofort durch die Bohrung in eine Gasexpansionskammer strömen. In dieser Kammer beaufschlagen sie alle Seiten, den wenigsten Widerstand bietet die hinterste Seite. Dabei handelt es sich im die Stirn des Antriebskolben (lila), welcher beweglich gelagert ist und nach hinten getrieben wird. Da der Antriebskolben (lila) fest mit dem Verschlussträger (auch lila) verbunden ist, wird auch dieser nach hinten getrieben. Dabei Läuft der Verschlussträger (lila) zunächst über den Verschlusskopf (rot) ohne diesen zu bewegen. Dies wäre auch nicht möglich, da der Verschlusskopf (rot) mit seinen Verschlusswarzen (dunkelrot) immer noch im Schildzapfen (dunkel petrol) verriegelt ist.

Bild 4: Erst wenn der mit dem Verschlusskopf (rot) verbundene Steuerbolzen (dunkel rot) mit der ansteigenden Steuerkurve im Verschlussträger (lila) in Kontakt kommt, wird die Rückwärtsbewegung des Verschlussträgers (lila) in eine Aufwärtsbewegung des Steuerbolzens (dunkel rot) umgewandelt. Diese Bewegung wiederum wird in eine Drehbewegung des Verschlusskopfes (rot) umgewandelt. Bei dieser Drehbewegung verlassen die Verriegelungswarzen (dunkel rot) ihre Warzentaschen im Schildzapfen (dunkel petron), welche bisher eine Rückwärtsbewegung verhindert haben.

Mittlerweile hat das Geschoss den Lauf der Waffe verlassen, worauf es zu einem schnellen Abfall des Gasdrucks im Lauf gekommen ist. Um auch die Gasexpansionskammer von Gas zu befreien, passiert der Gaskolben (lila) bei seinem Rücklauf, Gasentlüftungsbohrungen welche das Gas aus der Kammer nach außen leiten. Das Gas steht jetzt für den Antrieb des Gaskolbens (lila) nicht mehr zur Verfügung.

Bild 5: Da das Gas im Lauf keine Gefahr mehr darstellt und zudem die Patronenhülsenwände nicht mehr gegen die Innenwände der Patronenkammer gepresst werden, kann die Hülse gefahrlos nach hinten ausgezogen werden. Dies geschieht durch den Verschlusskopf (rot), dieser wurde über seinen Steuerbolzen (dunkel rot) durch die Steuerkurve komplett aus dem Schildzapfen (dunkel petrol) herausgedreht. Nach dem Ende der Drehbewegung, bleibt der Steuerbolzen (dunkel rot) im Ende der Steuerkurve des Verschlussträgers (lila) hängen und wird so von diesem mit nach hinten gezogen. Diese Rückwärtsbewegung kann der Verschlussträger (lila) auch ohne weiteren Gasantrieb bewerkstelligen, da die kinetische Restenergie seiner bewegten Masse dazu in der Lage ist. Da der Gaskolben (lila) mit dem Verschlussträger (auch lila) eine Einheit bilden, wird er die ganze Rückwegstecke mitgenommen.

Quellen:

Die principiellen Eigenschaften der automatischen Feuerwaffen, Karel Krnka, 1902

Die Handfeuerwaffen Ihre Entwicklung und Technik, Robert Weisz, 1912

Innere Ballistik. Die Bewegung des Geschosses durch das Rohr, C. Cranz, 1926

Handfeuerwaffen, Systematischer Überblick, Jaroslav Lugs, 1956

Waffenlehre für die Bundeswehr, Heinz Dathan, 1972

Rheinmetall Waffentechnisches Taschenbuch, Dr. R. Germershausen, 1977

Waffenlehre - Grundlage der Systemlehre, Wolfgang Pietzner, 1998

Verschlusssysteme von Feuerwaffen, Peter Dannecker, 2016

Grundlagen der Waffen- und Munitionstechnik, Thomas Enke, 2021

Hatcher's Notebook, A Standard Reference Book, Julian S. Hatcher, 1948

The Machine Gun Analysis of Automatic Firing Mechanism, Georg M. Chinn ,1955

Engineering Design Handbook Automatic Weapons, USA Materiel Command, 1970

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waffentechnik.wordpress.com

Waffenfunktion: Direkter Gasdrucklader per Hebel ins Langsame übersetzter Masseverschluss

Funktionsbeschreibung eines Feuerwaffenverschlusssystems. Angetrieben durch direkten Gasdruck und Übersetzung ins Langsame per Hebel, Masseverschluss. In keiner serienreifen Waffen verwendet.

Waffenfunktion: Direkter Gasdrucklader mit Hebel-Übersetzung

Bild 1: Die Waffe ist geladen und befindet sich in Ruheposition.

Bild 2: Der Schuss bricht, die Treibladung wird in Pulvergase umgesetzt. Der Druck der Pulvergase drückt zu allen Seiten hin auf das Innere der Patronenhülse und den Geschossboden. Der Druck auf den Geschossboden treibt das Geschoss aus dem Mund der Patronenhülse heraus in den Lauf der Waffe. Sobald die Patronenhülse kein geschossenes System mehr darstellt, ist der Druck zudem in der Lage, die Patronenhülse nach hinten zu treiben. Da die Hülse vom Verschluss (rot) der Waffe abgestützt wird, überträgt sich die Bewegung auf diesen.

Bild 3: Der Verschluss (rot) läuft nach hinten, ist jedoch so mit dem längeren Arm eines Hebels (grün) verbunden, das er diesen bei seinem Rücklauf zu einer Kippbewegung zwingt. Der Hebel (grün) selber ist gegen eine Zusatzmasse (lila) abgestützt, welcher er zu einer Vorwärtsbewegung zwingt. Es kommt zu einer Übersetzung ins Langsamere, für jede Bewegung, welche der Verschluss (rot) zurücklegt, wird die Zusatzmasse (lila) zu einer entsprechenden kleinen Bewegung gezwungen. Es kommt zu einem mechanischen Vorteil, die Zusatzmasse (lila) kann mit weniger Kraft bewegt werden, als dies ohne die Hebelwirkung möglich wäre.

Bild 4: Trotzdem läuft die Öffnung des Verschlusses (rot) langsamer ab, als wenn die Zusatzmasse (lila) nicht mit dessen Bewegung gekoppelt wäre, da auch dessen Masseträgheit überwunden werden muss. Das System setzt dem Gasdruck genau so viel Widerstand entgegen, dass das Geschoss den Lauf der Waffe verlassen hat, bevor dessen Sicherheitsstrecke überschritten wird.

Bild 5: Sobald das Geschoss den Lauf der Waffen verlassen hat, fällt der Gasdruck in diesem rapide ab und steht nicht mehr für den Antrieb des Verschlusses (rot) zur Verfügung. Der Verschluss (rot) hat jedoch während der Antriebszeit genug Bewegungsenergie aufnehmen können, um den Rest der Rücklaufstrecke auch ohne Antrieb zurücklegen zu können. Dabei wird gegen Ende ein Punkt erreicht, an dem der Hebel (grün) die Hauptmasse (lila) maximal nach vorne gezwungen hat, um den letzten Rest des Rücklaufes des Verschlusses (rot) zu erleichtern, rutscht der Hebel (grün) in eine Aussparung im Verschluss (hell rot).

Quellen:

Die principiellen Eigenschaften der automatischen Feuerwaffen, Karel Krnka, 1902

Die Handfeuerwaffen Ihre Entwicklung und Technik, Robert Weisz, 1912

Innere Ballistik. Die Bewegung des Geschosses durch das Rohr, C. Cranz, 1926

Handfeuerwaffen, Systematischer Überblick, Jaroslav Lugs, 1956

Rheinmetall Waffentechnisches Taschenbuch, Dr. R. Germershausen, 1977

Waffenlehre - Grundlage der Systemlehre, Wolfgang Pietzner, 1998

Verschlusssysteme von Feuerwaffen, Peter Dannecker, 2016

Grundlagen der Waffen- und Munitionstechnik, Thomas Enke, 2021

Hatcher's Notebook, A Standard Reference Book, Julian S. Hatcher, 1948

The Machine Gun Analysis of Automatic Firing Mechanism, Georg M. Chinn,1955

Engineering Design Handbook Automatic Weapons, USA Materiel Command, 1970

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Waffenfunktion: Direkter Gasdrucklader mit Liderung belastetem Masseverschluss

Funktionsbeschreibung eines Feuerwaffenverschlusssystems. Angetrieben durch direkten Gasdruck, belastet per Überliderung, Masseverschluss. Verwendet in Kimball Combat.

Kinematik: Direkter Gasdrucklader mit Liderungsbelastung

Bild 1: Die Waffe ist geladen und befindet sich in Ruheposition.

Bild 2: Der Schuss bricht, das Treibmittel in der Brennkammer der Patronenhülse setzt sich in Pulvergase um. Der Druck dieser Gase wirkt zu allen Seiten hin, die auf den Mund der Patronenhülse wirkende Gasdruck sorgt dafür, dass das Hülsenmaterial in eine Ringnut gedrückt wird, welche in den vorderen Teil des Patronenlagers geschnitten wurde. Gleichzeitig treibt der Gasdruck das Geschoss aus der Patronenhülse.

Bild 3: Sobald das Geschoss in den Übergangkonus des Laufes eintritt und die Patronenhülse kein geschlossenes System mehr darstellt, versucht der Gasdruck, welcher auf den Hülseninnenboden wirkt, die Patronenhülse nach hinten zu treiben. Dieses Austreiben wird jedoch dadurch behindert, dass das Material der Patronenhülse vom Gasdruck in die Ringnut gepresst wird und für einen reibschlüssigen Widerstand sorgt.

Bild 4: Es kommt zu einem Kräftemessen zwischen dem Druck auf den Hülseninnenboden und dem Druck auf den Hülsenmund in der Ringnut. Da der Hülsenboden eine größere Fläche aufweist, welche vom Gasdruck beaufschlagt werden kann, wird dieses Kräftemessen von der nach hinten gerichteten Kraft gewonnen. Da die Patronenhülse vom Verschluss (rot) abgestützt wird, überträgt sich die Bewegung auf diesen. Da der Verschluss (rot) nur kraftschlüssig abgestützt ist, bewegt sich dieser ebenfalls nach hinten. Dies tut er jedoch langsamer, als wenn die Ringnut nicht existieren würde.

Bild 5: In dem Moment, in dem das Geschoss den Lauf der Waffe verlässt, fällt der Gasdruck im Lauf schlagartig ab. Damit gehen sowohl dem Hülseninnenboden als auch der Ringnut ihre Antriebskräfte verloren. Da jedoch der Verschluss (rot) während der Wirkzeit genug Bewegungsenergie aufnehmen könnte, bewegt er sich, durch das Beharrungsvermögen seiner Masse, weiterhin nach hinten. Dabei zieht er die Patronenhülse aus der Patronenkammer heraus und biegt dabei den Hülsenmund fast in seine ursprüngliche Form zurück. Letzteres sorgt noch mal für eine Verlangsamung der Öffnungsbewegung.

Quellen:

Die principiellen Eigenschaften der automatischen Feuerwaffen, Karel Krnka, 1902

Die Handfeuerwaffen Ihre Entwicklung und Technik, Robert Weisz, 1912

Innere Ballistik. Die Bewegung des Geschosses durch das Rohr, C. Cranz, 1926

Handfeuerwaffen, Systematischer Überblick, Jaroslav Lugs, 1956

Rheinmetall Waffentechnisches Taschenbuch, Dr. R. Germershausen, 1977

Waffenlehre - Grundlage der Systemlehre, Wolfgang Pietzner, 1998

Verschlusssysteme von Feuerwaffen, Peter Dannecker, 2016

Grundlagen der Waffen- und Munitionstechnik, Thomas Enke, 2021

Hatcher's Notebook, A Standard Reference Book, Julian S. Hatcher, 1948

The Machine Gun Analysis of Automatic Firing Mechanism, Georg M. Chinn ,1955

Engineering Design Handbook Automatic Weapons, USA Materiel Command, 1970

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