Vorrichtung und Verfahren zur Reinigung und / oder Konservierung von Waffenrohren und Waffenteilen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung und / oder Konservierung von Waffenrohren und weiteren Waffenteilen, insbesondere von Waffen mit mittlerem und grossem Kaliber wie Kanonen, Geschützen, Mörsern oder Haubitzen. Die Erfindung ist besonders geeignet, an autonomen Waffen ohne Bedienmannschaften eingesetzt zu werden und an diesen autonom zu agieren. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reinigung und / oder Konservierung von Waffenrohren und Waffenteilen, durchgeführt mit der vorgenannten Einrichtung. Besonders vorteilhaft ist es, dass die Waffe zum Einsatz der Erfindung nicht entweder teilweise oder sogar vollständig zerlegt werden muss, vielmehr erfolgt eine Reinigung und / oder Konservierung beim erfindungsgemässen Verfahren durch die Mündung des in der Waffe im eingebauten Zustand verbleibenden Waffenrohres hindurch.

Autonome Einrichtungen zur Waffenrohrreinigung sind grundsätzlich bekannt. So offenbart die WO 2010 / 146 354 A einen druckluftbetriebenen und Vortrieb erzeugenden Vibrationskolbenmotor zum Einschub in die Mündung des Waffenrohrs. Über eine Vorsatzdüse können Öle und Reinigungsmittel auf ein Reinigungsvlies bzw. -schwamm oder als Spray direkt auf die Innenwandung des Rohrs appliziert werden, wobei die Reinigungswirkung durch eine oder mehrere flexible Bürsten erbracht wird, die im leichten Übermass in Bezug auf den Rohrkaliber an der Vorsatzdüse befestigt sind.

Die DE 28 39 153 A offenbart ein selbsttätiges Waffenrohr-Reinigungsgerät zum Einschub durch die Rohrmündung. Zwei gegenläufige Bürsten erlauben eine drehmomentfreie Reinigung des Rohrs. Mehrere Antriebsrollen gewährleisten über ihre radial gefederte Lagerung eine Zentrierung sowie auch den Vorschub des Geräts im Rohr. Fühler erkennen die Veränderung des Durchmessers beim Übergang vom Kaliberteil zum Ladungsraum sowie auch an der Mündung, daher wird jeweils die Bewegungsrichtung des Geräts an diesen Stellen umgeschaltet und eine autonome Reinigung erfolgt nur im Kaliberteil des Waffenrohrs. Die US 2008 / 0229 644 A beschäftigt sich mit einem autonomen Waffenrohrreinigungsgerät zur Reinigung gezogener Läufe. Das zylindrische Reinigungsgerät erhäit seinen Vortrieb im Rohr durch an die innenwandung angepresste Antriebsrollen. Die Reinigung der Felder und Züge im Rohr erfolgt über Wischplatten, die in ihrer Bewegung den Zügen der Waffe folgen, wodurch eine schattenfreie Reinigung der Züge des Rohrs möglich wird. Reinigungs- und Konservierungsmittel werden auf die Rohrinnenwand aufgesprüht.

Als nachteilig zu werten ist, dass diese autonomen Reinigungseinrichtungen auf den Kaliberteil der Waffe beschränkt sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine einfache und kostengünstige und insbesondere autonom betreibbare Reinigungs- und Konservierungseinrichtung für Waffen bereitzustellen, die nicht auf den Kaliberteii des Rohrs beschränkt ist.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bezüglich der Vorrichtung bzw. des Gerätes, des Patentanspruchs 6 bezüglich der Reinigungseinrichtung und des Patentanspruchs 11 bezüglich des Verfahrens.

Die Beseitigung von Verschmutzungen auch am Hals des Patronenlagers bzw. im Patronenlager selbst ist für die Funktion insbesondere hochkadenter Waffen von besonderer Bedeutung. Diese Passagen weisen jedoch in der Regel einen grösseren Innendurchmesser ais das Waffenrohr selbst auf.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Vorrichtung zu schaffen, die unabhängig von unterschiedlichen Durchmessern der Teile eine Reinigung realisiert, wobei die Reinigung selbst mittels eines Fluids durchgeführt wird. Die Vorrichtung kann selbst beispielsweise durch eine Rohrmündung in die Waffe bzw. in das Waffenrohr eingeführt werden. Dabei ist es unwesentlich, ob es sich um ein Glattrohr oder ein gezogenes Rohr handelt. in Weiterführung ist erwünscht, selbige Vorrichtung auch zur Konservierung der Waffe zu nutzen. Dieser Arbeitsschritt kann sich dem vorangegangenen Reinigungsschritt anschließen. Dazu kann dieselbe Düse(n) verwendet werden, die zum Ausbringen des Fluids für das Reinigen dienen, wobei anstelle des Reinigungsfluids dann Druckluft durch die Düse(n) ge- presst wird.

Die Vorrichtung umfasst zumindest ein Zentralstück, das eine rohrförmige Durchführung bzw. Bohrung besitzt, wobei rohrförmig nicht mit rund beschränkt zu definieren ist. Umfangs- seitig sind Führungselemente am Zentralstück vorgesehen, wenigstens zwei. Diese können als Finnen ausgeführt sein und die Zentrierung innerhalb der zu reinigenden Waffe / Waffenteile übernehmen. Am anderen Ende der Bohrung ist zumindest eine Düse mit Öffnungen vorgesehen, durch die das jeweilige Fluid austreten kann. Die Düse{n) sind ihrerseits bevorzugt beweglich (rotierend) am Zentralstück eingebunden.

Diese Vorrichtung ist innerhalb der Waffe bewegbar bzw. verschiebbar, insbesondere in die Richtungen vor und zurück. Dieses Bewegen kann per Hand bevorzugt aber automatisch und autonom realisiert werden. Mit dem rohrförmigen Zentralstück sind ein erster Behälter mit dem flüssigen Fluid und wenigstens ein weiterer Behälter mit dem gasförmigen Fluid, wenn eine Konservierung vorgesehen ist, funktional mit der Fluidzuführeinrichtung verbunden. Die Fluidzuführeinrichtung wird bevorzugt durch einen auf- bzw. abwickelbaren Schlauch gebildet. Über die Fluidzuführeinrichtung bzw. den flexiblen Schlauch gelangt das Fluid jeweils zur Vorrichtung.

Der Kraftaufwand für den Schlauchantrieb ist gering, der Vorschub der Reinigungseinrichtung erfolgt nahezu kraftlos. Die Reinigungseinrichtung / -Vorrichtung ist variabel einsetzbar für unterschiedliche Witterungsbedingungen, da die Dicke des Konservierungsfilms über den Druck der Pressluft und der Auszugsgeschwindigkeit eingestellt werden kann {z.B. bei Regen: dickere Schicht, bei Sonne: dünnere Schicht). Der Reinigungsvorgang kann zu jedem Zeitpunkt notfallmässig - beispielsweise bei plötzlich auftretender Notwendigkeit des Waffeneinsatzes - abgebrochen und die Waffe zum Einsatz gebracht werden. Eine Schussabgabe bei noch vorhandenem Restöi ist gut möglich. Durch zerstäubtes Reinigungsfluid (an der Hochdruckdüse), welches an Übergängen von Trommel-Waffenrohr und Trommel- Waffengehäuse austritt, wird die Innenseite des Waffengehäuses und die Lagerstelfe des Waffenrohrs im Waffengehäuse konserviert.

Während der Reinigung des Patronenlagers„schwebt" die Reinigungsdüse und wird durch die Zentrierung der Reinigungseinrichtung im Waffenrohr gehalten. Die Reinigung erfolgt sehr schnell: nach ca. drei (3) Minuten ist die Reinigung der Waffe inkl. Konservierung abgeschlossen.

Mit der Vorrichtung als auch dem Verfahren ist auch für insbesondere fernbediente Geschütze eine vollständig automatische Reinigung und Konservierung der Waffe möglich. Gereinigt und konserviert werden können gezogene und auch glatte Rohre. Dabei erfolgt eine schattenfreie Reinigung, unabhängig von Rohrtopographie und der Drallrichtung. Die Reinigungsund Konservierungseinrichtung ist für unterschiedliche Kaliber einsetzbar. Dazu müssen nur die Flügel (Finnen) der Zentriereinheit auf den Rohrdurchmesser angepasst werden. Es könne neben dem Waffenrohr weitere Teile der Waffe auch mit vom Rohrkaliber abweichenden Dimensionen gereinigt werden, wie Patronenlager, der Hals des Patronenlagers, Revolvertrommeln, Gasabzapfbohrungen des Gasladers bzw. für den Gaszylinderbiock etc.

Von Vorteil ist, da anstelle der Bürste / Vlies ein Fluid verwendet wird, dass ein Verschleis- sen der Reinigungsbürste oder des Reinigungsviieses wie nach dem Stand der Technik nicht eintreten kann. Die Reinigungseinrichtung bzw. Vorrichtung ist zudem sehr einfach und robust aufgebaut. Es sind keine beweglichen Teile vorhanden, die abbrechen und im Lauf der Waffe liegenbleiben können. Es sind keine Sensoren für Durchmesser und Endanschlag notwendig. Damit wird die Vorrichtung sehr robust.

Die Umweltverträglichkeit wird zudem durch Auffangen / Absaugen des Reinigungsfluides realisiert. Mit Reinigung und Aufbereitung des Reinigungsfluides ist ein Umwälzbetrieb möglich und eine längere Reinigung kann mit einem kleinen Fluidvorrat trotz einem hohen Fluiddurchsatz (-12 [Liter/min]) durchgeführt werden. Optional kann eine Saugturbine und / oder ein Filter mittels Absaugung an der Führungseinrichtung funktional angebunden sein. Verwendet werden kann die Reinigungsvorrichtung für beispielsweise hochkadente Kanonen zur Flugabwehr, insbesondere die Revolvergeschütze 35 mm Oerlikon Millennium Gun und Oer- likon Revolver Gun, besonders geeignet für Gasdrucklader-Geschütze. Der Einsatz ist auf derartige Waffen und Waffensysteme nicht beschränkt. Die Erfindung erlaubt es, die Einsatzdauer und Zeit zwischen Wartungsintervallen zu erhöhen, damit ein autonomer Betrieb z.B. auf unbemannten, abgesetzten Plattformen überhaupt erst möglich wird.

Die Erfindung soll nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels detailliert erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 u. 2 eine Schnittdarstellung eines Waffenrohrs mit eingebrachter Reinigungs-/ Korrosionsschutzvorrichtung,

Fig. 3 eine Ausführungsform der Reinigungs-/ Korrosionsschutzvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht durch einen Teil einer zu reinigenden Waffe 10 (Waffenrohr) mit einer Rohrmündung 10a, einem Kaliberteil 10b, dem Hals eines Patronenlagers 10c mit sich gegenüber dem Kaliberteil vergrösserndem Durchmesser und einem Patronenlager 10d. Auf der !nnenwandung ist beispielhaft eine Verschmutzung mit Bezugszeichennummer 100 dargestellt. Ein Reinigungsgerät - Vorrichtung 20 - umfasst ein rohrförmäges Zentralstück 21 mit einem gegenüber dem Kaüberteii 10b geringeren Durchmesser. Weiterhin umfasst es eine Anzahl von Führungselementen 22 in Form von wenigstens zwei, beispielsweise drei oder vier oder mehrerer über den Umfang des Zentralstücks 21 in etwa mit gleichen Winkelabständen zueinander angeordneten Finnen. Diese sind derart angeordnet und in ihren gemeinsamen Aussenmassen geringfügig kleiner als der Rohrkaliber dimensioniert, dass sie das Reinigungsgerät 20 im Kaliberteil 10b im Wesentlichen zentrieren und gleichzeitig eine reibungsarme gleitende Bewegung parallel zur Rohrachse erlauben. Dabei ist die Zentrierfunktion nicht auf eine Anzahl von Finnen beschränkt. Eine Zentrierung lässt sich beispielsweise auch durch ein Rohr mit einem Aussendurchmesser kleiner als der Rohrkaliber erzielen.

Die Führungselemente 22 schliessen den Rohrdurchmesser nicht ab. Vielmehr erlauben sie eine gute Umströmung des Reinigungsgeräts 20. Über eine Fluidzufuhreinrichtung 23 kann dem Reinigungsgerät 20 unter Hochdruck ein Fluid 23a - beispielsweise ein Reinigungsmittel auf Petrolbasis - zugeführt werden, welches durch das Zentralstück 21 bis zum Düsenkopf 24 geführt werden kann. Dort kann das Fluid 23a aus geeigneten Öffnungen 24a austreten und auf die Verschmutzung 100 auftreffen. Damit wird die Verschmutzung mittels mechanischer Kraft / Hochdruck und mittels chemischer Löslichkeit von der Wand gelöst. Ein geeignetes Fluid ist ein Reinigungsöl oder eine andere geeignete Reinigungsflüssigkeit.

Die Länge des Reinigungsgeräts 20 und der Führungselemente 22 ist so gewählt, dass das Reinigungsgerät an allen Positionen im Kaliberteil 10b, dem Hals des Patronenlagers 10c und dem Patronenlager 10d innerhalb der Waffe 10 in Bezug auf die Rohrachse im Wesentlichen zentriert ist. Damit ist die Länge des Reinigungsgeräts 20 wenigstens grösser als die Länge des zu reinigenden Patronenlagers der Waffe. Bevorzugt wird eine Länge, die wenigstens 1,5 Mal so lang wie das Patronenlager 10d inklusive Hals 10c ist.

Das Reinigungsgerät 20 wird während des Reinigungsvorgangs mündungsseitig in die Waffe 10, 10a eingeführt und in Richtung des Patronenlagers 10d in Pfeilrichtung voran bewegt. Gelöste Teile der Verschmutzung 100 werden entweder direkt aufgrund des Fluid-Drucks bevorzugt aus der Mündung der Waffe ausgespült oder sie verbleiben zumindest teilweise in einem Film 200 an der Innenseite der Waffe 10 zurück.

Wird das Waffenrohr während der Reinigung in Relation zum Patronenlager mündungsseitig leicht (wenige °Grad, bevorzugt ca. 5-15° gegen die Horizontale) nach unten geneigt, so wird dadurch das Herausfliessen überschüssiger Reinigungsflüssigkeit aus der Rohrmündung unterstützt und ein Hineinlaufen der Reinigungsflüssigkeit in Richtung der Waffe und des Patronenlagers gehemmt Gleichzeitig wird wirkungsvoll verhindert, dass sich eine Menge des Reinigungsfluids in Form eines Sees an der tiefsten Stelle des Rohrumfangs bildet. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Rohr während des Reinigungsvorgangs derart abgesenkt ist, dass das Rohr durch eine bereits vorhandene mechanische Einrichtung verriegelt werden kann. Daher ist es bevorzugt, dass das Waffenrohr bis auf die mechanisch über Bolzen verriegelbare Zurr-Position abgesenkt und verriegelt wird.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht durch einen Teil einer zu reinigenden Waffe 10 nach einem Reinigungsvorgang von der Mündung bis zum Boden des Patronenlagers. Das Reinigungsgerät 20 wird in Pfeilrichtung in Richtung der Mündung 10a bewegt. Durch die Fluidzufuh- reinrichtung 23 wird ein gasförmiges Fluid 23a, beispielsweise Pressluft, zugeführt, welches aus den Öffnungen 24a des Düsenkopfs 24 austritt und den Film 200 in Richtung der Mündung zumindest teilweise von der Wandung des Rohrs 10 entfernt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn ein geringer Rest des Films 200 in Form einer dünnen Schutzschicht in der Waffe verbleibt, um den Korrosionsschutz zu verbessern.

Es ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass während des gesamten Reinigungs- und Konservierungsvorgangs das Fluid im Bereich der Waffenrohrmündung abgesaugt bzw. aufgefangen wird. Das Fluid wird gereinigt, filtriert und aufgefangen. Somit steht es als Fluidvorrat für weitere Reinigungsgänge zur Verfügung oder kann mittels Umlaufbetrieb für längere Reinigungsvorgänge eingesetzt werden.

Der Düsenkopf 24 besitzt in der dargestellten Form vier Austrittsöffnungen 24a für das Fluid, wovon je zwei im Wesentlichen senkrecht zur zentralen Achse des Reinigungsgeräts 20 und je zwei in Richtung der Fluidzufuhreinrichtung 23 (hier ein flexibler Schlauch) ausgestaltet sind. Die Austrittsöffnungen 24a sind bevorzugt derart gestaltet, dass durch das austretende Fluid der Düsenkopf in Rotation um die zentrale Achse des Reinigungsgeräts 20 herum angeregt wird. Dadurch wird eine gleichmässige Reinigung durch das Reinigungsfluid auf der Innenwandung des zu reinigenden Raums erzielt. Derartige Düsenköpfe sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt.

In Fig. 3 ist das Reinigungsgerät 20 im Zusammenhang mit der insbesondere automatischen Waffenrohr- und Trommeleinsatzreinigungseinrichtung (Reinigungseinrichtung) 2 dargestellt. Das Reinigungsgerät 20 wird mitteis einer Führungseinrichtung 30 beispielsweise in Form eines Rohrs durch die optionale Mündungsbremse 10e der Waffe bis zur Rohrmündung 10a geführt. Dafür ist ein Linearantrieb 31 mit einem Spindelmotor 32 vorgesehen. Mit dem Reinigungsgerät 20 verbunden ist der Schlauch 23, welcher auf der Spindel 34 mittels eines beispielsweise elektrischen Antriebs 35 auf- bzw. abwickelbar ist. Aus einem Behältnis 40 für das Reinigungsfluid fördert eine erste Pump- / Kompressoreinheit 41 über ein Drei-Wege- Ventii 42 - hier dargestellt in einer ersten Stellung - das Fluid zur Spindel 34 und zum Schlauch 23 zum Reinigungsgerät 20. Während des Reinigungsvorgangs kann das Reinigungsfluid aus der Mündung 10a der Waffe 10 herauslaufen und von der Führungseinrichtung 30 aufgenommen und abgeführt werden. Optional ist vorgesehen, eine Saugturbine 43 und / oder einen Filter 44 mittels Absaugung 45 an der Führungseinrichtung 30 funktional anzubinden. Bei Abgabe des angesaugten Reinigungsfluids an das Behältnis 40 ist somit ein Umlaufbetrieb mit wieder aufbereitetem Reinigungsfluid möglich. Zum Ausblasen der Waffe nach Fig. 2 wird die Druckluftzufuhr 46 - beispielsweise eine zweite Pump-/ Kompressoreneinheit oder ein vorhandener Druckluftanschluss - aktiviert und das Ventil 42 in eine zweite Stellung geschaltet.

Durchmesser und Steifigkeit des Schlauchs 23 werden auf dem Kaliber der Waffe 10 so an- gepasst, dass der Schlauch 23 ausreichend knicksicher den Einschub vollziehen kann. Damit ist die Einschublänge des Schlauches 23 ein gutes Mass mit ausreichender Genauigkeit (ca. 2 cm) für die Einschubtiefe des Reinigungsgerätes 20 in die Waffe 10. Der Einschub und das Herausziehen des Schlauches 23 erfolgt über den externen Schiauchantrieb, wodurch die Geschwindigkeit und die Position des Düsenkopfes 24 in Bezug auf die Waffe festgelegt werden kann. An besonderen ausgezeichneten Positionen (z.B. an den Gasabzapfbohrungen des Gaszylinderbfocks einer Gaslader-Waffe, Hals und Boden des Patronenlagers) wird die Vorschubgeschwindigkeit variiert bzw. ein ggfs. auch mehrmaliges Vor- und Zurückfahren vorgenommen, damit diese Bereiche bei Bedarf besonders gereinigt bzw. konserviert werden. Da das Reinigungsfluid 23a mittels Hochdruck aus den Düsen 24a austritt, wird als ein zusätzlicher Effekt durch die Gasabnahmebohrungen hindurch eine reduzierte Reinigung / Spülung / Applikation von Korrosionsschutz in den Gaszylindern erreicht. Bei Erreichen einer hintersten Position (z.B. im Patronenlager) wird die Zufuhr des Reinigungsfluids 23a abgeschaltet, eine Druckluftzufuhr gestartet, sodass im Wesentlichen nur noch Druckluft aus dem Düsenkopf 24 ausgeblasen wird. Daran anschliessend wird die Reinigungseinrichtung aus der Waffe 10 in Richtung der Mündung 10a herausgezogen.

Beim Herausziehen des Reinigungsgerätes 20 können Druck der Pressfuft sowie auch die Herausziehgeschwindigkeit selbst variiert werden. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass zur Konservierung der Waffe 10 nach der Reinigung zumindest ein dünner Restfilm des Reini- gungs- und Konservierungsfluids zur Verhinderung von Korrosion an der Innenwandung der Waffe verbleibt. Versuche zur Optimierung der Restfilmdicke über die Regelung der Rückführungsgeschwindigkeit haben ergeben, dass bei einem Druck der Pressluft von beispiels- weise 8 bar und einer Auszugsgeschwindigkeit von beispielsweise 5cm/sec durch das Waffenrohr ein hinreichend guter Korrosionsschutz erreicht werden kann. Für die Reinigung ist ein Druck des Reinigungsfluids von ca. 80 bar vorgesehen bei einer Durchflussmenge des Reinigungsfluids von beispielsweise 10 bis 15 Liter/min.

Das Verfahren läuft bevorzugt in folgender allgemein formulierter Schrittabfolge ab:

1. Vorbereitung (wenn notwendig): Entladen der Waffe und absenken und arretieren des Waffenrohrs;

2. Einführen des Reinigungsgerätes bevorzugt durch die Rohrmündung per Ansetzen des Adapters;

3. Reinigung mittels Reinigungsfluid unter Hochdruck und Vorschub der Reinigungseinrichtung;

4. Ermittlung des jeweils aktuellen Vorschubs aus der Schlauchlänge bzw. der Abwicklung der Motorspindel;

5. bei Erreichen einer ausgezeichneten Position stoppen des Vorschubs und stoppen der Reinigungsfluidgabe;

6. Umkehrung der Bewegungsrichtung der Reinigungseinrichtung und Applikation von Druckluft (wenn Konservierung erwünscht wird).

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist es ebenfalls möglich, die einzelnen Trommeln einer Revolverkanone zu reinigen. Zu Beginn des Reinigungsvorgangs ist eine erste Patronenkammer des Revolvers in Flucht mit dem Waffenrohr. Somit erfolgt die Reinigung in der zuvor beschriebenen Weise, dass nämlich das Reinigungsgerät 20 mündungsseitig in die Waffe bis zum Boden der Patronenkammer unter Zuführung des Reinigungsfluids 23a. Bei Erreichen des hinteren Endes der Patronenkammer kehrt sich die Bewegungsrichtung des Reinigungsgerätes 20 um und statt Reinigungsfluid wird Druckluft ausgeblasen. Das Reinigungsgerät 20 wird nun mindestens so weit zurück in Richtung der Mündung gezogen, bis es eine Rotation der Trommel nicht behindern würde. Dann wird ohne Zuführung einer neuen Patrone ein Ladeschritt der Kanone mit einer Rotation der Revolvertrommel um eine Kammer vorgenommen. Anschliessend wird das Reinigungsgerät 20 in die nächste Revolverkammer eingeführt und das Reinigungsverfahren sooft wiederholt, bis alle Revolverkammern gereinigt und konserviert sind.