Die Erfindung betrifft einen elektrischen Abzug in einer Handwaffe gemäss Oberbegriff von Anspruch 1. Solche elektrischen Abzüge können mit Vorteil eingesetzt werden bei Handwaffen wie Feuerwaffen, Luftgewehren oder Armbrusten. Ein derartiger elektrischer Abzug ist beispielsweise bekannt aus der DE PS 3 516 202, mit welchem eine sehr hohe Präzision und Konstanz der Abzugsparameter erreicht wird und damit beste Schiessresultate erzielt werden können, vor allem auch bei Wettbewerben.
Zusätzlich zu diesen Eigenschaften wird es jedoch zunehmend wichtiger, die Sicherheit beim Einsatz von Handwaffen jeglicher Art zu erhöhen und Unfälle generell besser zu vermeiden, was u.a. auch von Versicherungen gefordert wird. Dies ist mit den bekannten elektrischen Abzugsvorrichtungen noch nicht gelöst. Auch die Möglichkeit, bei einer elektrischen Abzugsvorrichtung eine zeitliche Verzögerung der Schussauslösung vorzusehen, ist einerseits beim Wettbewerbsschiessen nicht gut anwendbar, da dies die Schiessbedingungen für den Schützen viel zu stark einschränken würde, und sie ist anderseits auch noch zu wenig wirksam. Ebenso wenig geeignet und unsicher ist ein Handschalter zum Abschalten des elektrischen Abzugs, was oft vergessen werden kann.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Sicherheit beim Einsatz von Handwaffen generell ganz wesentlich zu erhöhen und entsprechend Unfälle zu vermeiden. Dies ohne jedoch die Schiesseigenschaften in irgendeiner Weise einzuschränken, sodass auch beim Einsatz in Wettkämpfen bestmögliche Resultate erreichbar sind. Die Handhabung der Waffe soll daher bei ordnungsgemässem Einsatz in keiner Weise eingeschränkt werden. Eine nicht ordnungsgemässe Schussabgabe soll aber möglichst verhindert werden. Damit sollen Unfälle infolge versehentlich fehlerhaftem oder missbräuchlichem Einsatz der Waffe möglichst vermieden werden, auch z.B. durch Ausrutschen der Waffe oder wenn das Hängenbleiben an der Kleidung und Ausrüstung eines Schützen eine unbeabsichtigte Schussabgabe provozieren könnte.
Es soll die Sicherheit für den Schützen selber, für Umstehende z.B. in einem Schiessstand, für Schiessverantwortliche und Organisatoren in Wettbewerben wie auch für weiter entfernte unbeteiligte Dritte entscheidend erhöht werden. Eine solche Sicherheitseinrichtung sollte daher sehr leicht, kompakt und auch kostengünstig herstellbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch einen elektrischen Abzug gemäss Patentanspruch 1. Durch die elektrische Sicherheitsschaltung mit Winkeldetektoren wird ein wählbarer oder einstellbarer zulässiger Winkelbereich festgelegt, innerhalb welchem eine Schussabgabe unbehindert möglich ist und wobei ausserhalb dieses zulässigen Winkelbereichs jede Schussabgabe durch Unterbrechen des Schussauslösestromkreises mit Sicherheit verhindert wird. Dabei wird die Bedienung der Waffe im zulässigen Winkelbereich in keiner Weise geändert oder beeinträchtigt, sodass dann auch maximale Schiessresultate möglich sind.
Die abhängigen Patentansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung. Diese ermöglichen besonders günstige Handhabungsbedingungen, grösstmögliche Präzision bei der Schussabgabe zur Erzielung bestmöglicher Schiessresultate bei gleichzeitig wesentlich erhöhter Sicherheit, und sie ermöglichen einen universellen Einsatz in verschiedenen Arten von Handwaffen und für verschiedene Einsatzzwecke. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren beispielsweise erläutert.
Dabei zeigt Fig. 1 ein Schaltschema eines erfindungsgemässen elektrischen Abzugs mit Sicherheitsschaltung Fig. 2 ein Beispiel mit Neigungsdetektoren Fig. 3 den zulässigen Winkelbereich für vertikale Neigungsdetektoren (Elevationskontrolle) Fig. 4 den zulässigen Winkelbereich für horizontale Seitenwinkeldetektoren bezogen auf die Nordrichtung (Azimutkontrolle) Fig. 5 ein Beispiel mit zwei Quecksilberschaltern als Neigungsschalter Fig. 6 eine Armbrust mit Sicherheitsschaltern und Magnetfeld-Seitenwinkeldetektor Fig. 7 ein Schema einer Sicherheitsschaltung mit Neigungs- und Seitenwinkelüberwachung Fig. 8 Beispiele von Anzeigen der Winkelüberwachung.
Fig. 1 zeigt ein Schaltschema und Fig. 2 ein Beispiel eines erfindungsgemässen elektrischen Abzugs 2 mit einer elektrischen Sicherheitsschaltung 10 für Handwaffen. Der Abzug weist gemäss Schema von Fig. 1 einen Signalgeber 4, eine Auslöseschaltung 3, gespeist durch eine Stromquelle 7, und einen Schuss-auslösestromkreis 5 als Verbindung mit einer Schussauslösevorrichtung 6 auf. Die Sicherheitsschaltung 10 weist Detektoren D1, D2 zur Erfassung von Grenzwinkeln W1, W2 (Fig. 3) auf, welche einen zulässigen Winkelbereich W1 + W2 begrenzen. Die Sicherheitsschaltung 10 mit den Detektoren unterbricht den Auslösestromkreis 5, wenn die aktuelle Zielrichtung WA der Waffe ausserhalb des zulässigen Winkelbereichs liegt, sodass dann keine Schuss-auslösung 52 möglich ist. Eine Schussauslösung ist somit nur möglich innerhalb des zulässigen Winkelbereichs W1 + W2.
Das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 zeigt einen Abzug mit einer Neigungswinkelkontrolle, d.h. die Winkel sind als vertikale Neigungswinkel (Elevation) Wn definiert (Fig. 3) mit Neigungsdetektoren Dn zur Erfassung der Grenzwinkel Wn1, Wn2, welche auf eine Neigungsgrundrichtung Wn0 bezogen sind und wobei Wn1 + Wn2 den zulässigen Winkelbereich bilden.
Diese Detektoren Dn können in einer besonders einfachen und sicheren Ausführungsvariante als kompakte einfache Neigungsschalter 21, 22 ausgebildet sein, deren Schaltpunkte den Neigungs-Grenzwinkeln Wn1, Wn2 entsprechen, und mit Kontaktschutzelementen R-C versehen sein. Dies wird zu Fig. 5 weiter ausgeführt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit mechanischen und elektrischen Abzugsteilen, welche besonders hohe Präzision und Konstanz der Schiesseigenschaften ermöglichen, wie dies z.B. in der DE PS 3 516 202 beschrieben ist. Mittels einer Abzugzunge 9 am mechanischen Teil des Abzugs wird ein Permanentmagnet 47 bewegt, z.B. ein Ring-Doppelmagnet mit gleichnamigen aneinander liegenden Polen, welcher ein präzis fokussiertes Feld erzeugt und welcher einen senkrecht dazu fest angebrachten Reed-Schalter 46 betätigt. Der Reed-Schalter und der Permanentmagnet 47 bilden als sehr präziser Näherungsschalter den Signalgeber 4, dessen Signal den Schussauslösestromkreis 5 schaltet, mittels geeigneter Verstärkung (z.B. mit Thyristor) durch die Auslöseschaltung 3.
Die Auslöseschaltung 3 weist neben der Stromquelle 7 einen Kondensator 48 auf, dessen Ladung als Strompuls einen Elektromagneten 49 der Schussauslösevorrichtung 6 betätigt. Über Hebel wird dann damit eine Auslöseklinke 51 gelöst, worauf die Schussabgabe 52 erfolgt, z.B. Pfeilabschuss einer Armbrust 41 nach Fig. 6. Die Schuss-auslösevorrichtung 6 kann wie in diesem Beispiel einen elektromagnetischen Wandler (49) aufweisen und z.B. auch direkt auf einen Zündstift einer Feuerwaffe wirken. Oder sie kann auch als direkte elektrische Schussauslösung (elektrische Zündung) ausgebildet sein. Die Auslöseschaltung 3 kann auch eine Ladekontrolle 53 der Stromquelle 7, z.B. in Form -einer LED-Leuchte, enthalten. Als Stromquelle kann z.B. eine kleine 15-V-Batterie verwendet werden, dank dem minimalen Stromverbrauch mit der erfindungsgemässen Sicherheitsschaltung.
Fig. 3 illustriert eine Neigungswinkelkontrolle, d.h. die zulässigen Winkelbereiche sind als Neigungswinkel Wn (Elevation) definiert. Bezogen auf die vertikale Richtung Z wird eine gewünschte Neigungsgrundrichtung Wn0 definiert bzw. eingestellt, und darauf bezogen werden ein oberer und ein unterer Grenzwinkel Wn1 und Wn2 ebenfalls entsprechend dem vorgesehenen Einsatzbereich festgelegt beziehungsweise eingestellt. Damit ist nun ein zulässiger Winkelbereich Wn1 + Wn2 festgelegt für Zielrichtungen WA der Waffe, wie dies z.B. für ein Gewehr 42 (z.B. ein Luftgewehr oder ein Kleinkalibergewehr) illustriert ist. Die Neigungsgrundrich tung Wn0 wird normalerweise entsprechend der mittleren Höhe eines vorgesehenen Zielgebiets eingestellt.
Besonders für Gewehre ist jedoch eine Seitenwinkelkontrolle, welche eine Schussabgabe bei einem Ausschwenken der Waffe aus irgendwelchen Gründen mit Sicherheit verhindert, sehr wichtig, was in Fig. 4 illustriert wird, wo die Winkel als horizontale Seitenwinkel Ws (Azimut) definiert sind. Bezogen auf die Nordrichtung N wird eine wählbare Grundrichtung Ws0 festgelegt (z.B. entsprechend der Hauptschussrichtung aus einem Schiessstand) und dazu auch die Seiten-Grenzwinkel Ws1, Ws2, welche den zulässigen Seitenwinkelbereich Ws1 + Ws2 bilden. Die Seitenwinkel, und damit auch die Grenzwinkel, werden mittels Seitenwinkeldetektoren Ds erfasst, z.B. mittels eines elektronischen Kompasses und einer elekt-ronischen Auswertungsschaltung. Ein Eingabe-element 14 (Fig.
1, 7) ermöglicht die Festlegung der gewünschten Grundrichtung Ws0 und die Eingabe von Seiten-Grenzwinkelwerten Ws1, Ws2.
Vor allem beim Einsatz von elektronischen Detektoren mit programmierbaren Grenzwinkeln W1, W2 und zulässigen Winkelbereichen ist mit Vorteil bei jedem Einschalten der Waffe die Schussabgabe zuerst prinzipiell vollständig gesperrt, d.h. der zulässige Winkelbereich = 0. Dann muss zuerst eine Vorzugsrichtung W0 eingestellt werden, z.B. durch Ausrichten der Waffe in eine gewünschte Seiten-Grundrichtung Ws0 und durch Fixieren dieser Eingabe (z.B. durch Knopfdruck). Anschliessend können auch die Grenzwinkel Ws1, Ws2 eingegeben bzw. fixiert werden, in gleicher Weise oder mit einer programmierbaren Eingabe, indem z.B. digitale Winkelwerte für Ws0, Ws1, Ws2 in Grad eingegeben werden. Durch dieses Nullstellen vor jedem Schiessen wird auch verhindert, dass eine frühere, nicht mehr gültige Seiten einstellung Ws0 versehentlich wirksam würde.
Analoges gilt natürlich auch für die Neigungswinkelkontrolle.
Die elektronische Seitenwinkeldetektion Ws ist mit sehr kleinen serienmässigen Magnetfeldsensoren (31 in Fig. 6) und Auswertungskomponenten realisierbar, wie dies z.B. in Armbanduhren mit elektronischem Kompass und LCD-Anzeigen bekannt ist (z.B. von Casio).
Fig. 5 zeigt eine besonders einfache und kompakte Ausführung einer Neigungswinkelkontrolle mit zwei in Serie geschalteten Neigungsschaltern 21, 22 als Detektoren Dn, welche auf einer Halterung 23 angebracht sind und wobei deren gegenseitige Lage dem zulässigen Winkelbereich Wn1 + Wn2 entspricht (d.h. für Zielrichtungen WA der Waffe im zulässigen Winkelbereich sind beide Neigungsschalter geschlossen und ausserhalb davon ist je einer oben oder unten geöffnet). Mit dieser Halterung sind beide Neigungsschalter 21, 22 gemeinsam verstellbar, z.B. drehbar auf einer Drehplatte 23 zur beliebigen Einstellung einer frei wählbaren Neigungs-Grundrichtung Wn0 von z.B. 90 DEG für ein im Wesentlichen horizontales Schussfeld. Für einen anderen Anwendungsbereich, z.B.
beim Hoch-Armbrustschiessen, wo jeweils fast senkrecht nach oben geschossen wird, wäre entsprechend durch Drehung der Halterung 23 z.B. eine Grundrichtung Wn0' = 10 DEG mit Grenzwinkeln Wn1 = 5 DEG und Wn2 = 10 DEG (also mit zulässigem Bereich Wn1 + Wn2 = 15 DEG ) wählbar, d.h. dies entspricht einer Elevation aus der Horizontalen von 70 DEG -85 DEG als zulässigem Winkelbereich. Sehr wichtig ist hier, dass nicht mit 90 DEG , d.h. genau senkrecht nach oben geschossen werden kann, weil dann die Pfeilauflage instabil und damit eine Schussabgabe undefiniert und gefährlich würde.
Die Grenzwinkel Wn1, Wn2 können aber auch einzeln eingestellt werden, z.B. mit den Einstellelementen oder -schrauben 25, mit welchen die Lage der Neigungsschalter 21 und 22 einzeln einstellbar ist. Je nach Einsatzzweck können die Winkeldetektoren bzw. die Neigungsschalter 21, 22 auch mit einem vorher gewählten Winkelbereich Wn1 + Wn2 fest eingebaut, z.B. eingegossen, werden. Im Beispiel von Fig. 5 bilden also die drehbare Halterung 23 und die Einstellschrauben oder -elemente 25 die (mechanischen) Eingabe- oder Einstellelemente 14.
Für viele Anwendungen liegen die Werte der Grenzwinkel W1, W2 (welche im einfachsten Fall gleich gross sind) vorzugsweise in einem Bereich von z.B. 5 DEG -15 DEG und der zulässige Winkelbereich z.B. zwischen 10 DEG und 30 DEG .
Die Grundrichtung W0 kann auch mit einem der Grenzwinkel zusammenfallen, z.B. mit W1, dann ist der Winkel W1 = 0.
Als besonders geeignete Neigungsschalter sind im Beispiel von Fig. 5 Quecksilberschalter eingesetzt, z.B. Miniatur-Feinstsensorik-Hg-Präzisionsschalter, z.B. mit folgenden Daten: Durchmesser 6 mm, Länge 18 mm, Schaltstrom 1A, Leistung 10W und Differenzschaltwinkel unter 3 DEG . Diese können z.B auf einer sehr kleinen Leiterplatte einzeln oder im gewünschten Winkel W1 + W2 zusammen eingegossen sein. Sie benötigen damit als Sicherheitsschaltung 10 nur ein Volumen von ca. 1 cm x 2 cm x 3 cm und sind damit in einer Handwaffe einfach unterzubringen - sogar in einer Pistole.
Fig. 6 zeigt eine Armbrust 41 mit eingebauter Sicherheitsschaltung 10 und Neigungsdetektoren Dn, z.B. gemäss Fig. 5. Bei Armbrusten ist die Neigungskontrolle besonders wichtig, denn damit wird auch verhindert, dass sich versehentlich ein Schuss lösen kann beim stark geneigten Spannen, Pfeil auflegen und in Schussposition gehen, wobei dann die Ausrichtung WA der Waffe ausserhalb des zulässigen Winkelbereichs Wn1 + Wn2 liegt. Es ist aber auch bei einer Armbrust möglich, zusätzlich eine Seitenwinkelkontrolle mit Seitenwinkeldetektoren Ds in die Sicherheitsschaltung zu integrieren.
Wichtig ist dabei, dass die Magnetfeldsensoren 31 bzw. der Magnetkompass zu den ferromagnetischen Teilen der Waffe einen genügenden Abstand von z.B. 10 cm einhält, indem die Sensoren in inerten Bereichen der Waffe, wie in Fig. 6 beispielsweise eingezeichnet, angeordnet werden (im Holz oder Kunststoffschaft). Überdies wird das Sensorsignal im eingebauten Zustand bezüglich der Magnetfeldeinflüsse der Waffe selber kompensiert. Dies genügt, um für einen bestimmten Schiessort eine gültige und genügend konstante Seitenwinkel-Grundrichtung Ws0 festlegen zu können.
Fig. 7 illustriert eine Sicherheitsschaltung 10 mit Neigungswinkelkontrolle und Seitenwinkelkontrolle. Dabei sind die Grundrichtung und der Winkelbereich sowohl als vertikale Neigungswinkel Wn0, Wn1, Wn2 wie als auch als horizontale Seitenwinkel Ws0, Ws1, Ws2 definiert. Zugeordnete Detektoren Ds und Dn dienen zur Erfassung der vertikalen und der horizontalen Grenzwinkel und zur Festlegung der zulässigen Winkelbereiche Wn1 + Wn2 sowie Ws1 + Ws2. Der Schussauslösestromkreis 5 wird somit unterbrochen, sobald einer der beiden zulässigen Winkelbereiche überschritten wird. Die Sicherheitsschaltung weist auch ein Eingabeelement 14 auf zur Eingabe oder Einstellung von Grundrichtung W0 und Grenzwinkeln W1, W2. Diese Eingabe bzw.
Einstellung der Richtungen und Winkel kann direkt erfolgen durch entsprechende Anordnung der Neigungsschalter wie in Fig. 5 oder durch Eingabe von Werten oder durch Fixierung einer eingestellten Richtung WA.
An Stelle von Neigungsschaltern kann die Neigungskontrolle auch elektronische Neigungsdetektoren aufweisen, d.h. im Prinzip ein kompaktes elektronisches Lot oder Inklinometer, welches die Schwerkraftrichtung Z ermittelt und bezüglich dieser Z-Richtung auch die Winkel beliebiger Richtungen WA und Wn1, Wn2 berechnet. Dies entspricht analog der Seitenwinkelkontrolle mittels elektronischen Magnetfeldsensoren 31 nach Fig. 4 und 6.
Die elektrische Sicherheitsschaltung weist weiter ein Anzeigeelement 15 auf, welches anzeigt, ob die aktuelle Zielrichtung WA der Waffe im zulässigen Winkelbereich W1 + W2 liegt oder nicht. Das Anzeigeelement kann z.B. als LCD-Anzeige oder auch als einfache LED-Leuchte ausgebildet sein. Eingabeelemente 14 und Anzeigeelemente 15 können die Neigungswinkelangaben und die Seitenwinkelangaben je separat, aber auch zusammen in einem Eingabe- bzw. Anzeigeelement darstellen.
Fig. 8a, b illustrieren Beispiele von Anzeigeelementen, z.B. als LCD-Display, welche sowohl Informationen zur Neigungswinkelkontrolle als auch zur Seitenwinkelkontrolle darstellen. Eine Anzeige 15 in Fig. 8a zeigt je die Grundrichtungen Ws0 und Wn0 und die Grenzwinkel Ws1, Ws2 und Wn1, Wn2 an, sodass ein zulässiger schraffierter Winkelbereich Ws1 + Ws2 bezüglich der Seitenwinkel und Wn1 + Wn2 bezüglich der Neigungswinkel angezeigt wird. Die momentane Zielrichtung WA der Waffe wird ebenfalls in diesem Koordinatensystem angezeigt. Am besten mit unterschiedlichen Symbolen entsprechend Schussfreigabe oder nicht: Ja/Nein. Als Beispiel ist eine Zielrichtung WA1 im zulässigen Winkelbereich mit einem Kreuz (Ja) angezeigt und eine Zielrichtung WA2 ausserhalb des zulässigen Winkel -bereichs mit einem Kreis (Nein).
Wobei hier die Zielrichtung WA2 nur ausserhalb des Neigungswinkelbereichs Wn1 + Wn2 liegt, jedoch innerhalb des Seitenwinkelbereichs Ws1 + Ws2 liegt.
In einer einfacheren Ausführung einer Anzeige 15 nach Fig. 8b wird die Lage der aktuellen Zielrichtung WA1 nur bez. des Seitenwinkels Ws angezeigt. Und die Neigungswinkelkontrolle jedoch nur als Ja/ Nein-Anzeige (wiederum mit Ja = Kreuz, Nein = Kreis). Sie kann auch als Nein - unten (= WA2) oder Nein - oben (= WA3) angezeigt sein, was bedeutet: die Zielrichtung ist zu hoch oder zu tief bezogen auf den zulässigen Neigungswinkelbereich. Die Zielrichtung WA4 liegt ausserhalb des zulässigen Seitenwinkelbereichs (wie auch in Fig. 4 dargestellt).
Am einfachsten ist natürlich eine Ja/Nein-Anzeige zur aktuellen Zielrichtung WA bez. des zulässigen Winkelbereichs, welche nur ein Sympol Ja oder Nein anzeigt. Dies kann auch mit einer LCD-Anzeige, oder mit einer LED-Leuchte angezeigt werden, welche nur aufleuchtet, wenn mit gespanntem Abzug die Zielrichtung WA ausserhalb des zulässigen Bereichs liegt, d.h. nur im Fall Nein. Eine solche LED-Leuchte als Anzeigeelement 15 kann z.B. am Korntunnel bei der Libellenanzeige einer Armbrust nach Fig. 6 angebracht sein. Wichtig ist, dass für die Anzeigen 15 und die Schaltung 10 (wie auch für den ganzen elektrischen Abzug 2) im normalen Schiessbetrieb nur sehr wenig Energie zur Schonung der Batterie verbraucht wird. Dafür eignen sich LCD-Anzeigen generell besonders gut.
Die Anzeige einer oder mehrerer gewünschter Zielrichtungen WA kann auch durch Knopfdruck gespeichert werden, z.B. mit einem Knopf 14 (in Fig. 6) in der Nähe der Abzugshand, welcher betätigt werden kann, während die gewünschte Zielrichtung WA angepeilt wird. Anschliessend kann die Waffe abgelegt werden und diese gespeicherten Zielrichtungen WA auf der Anzeige 15 (z.B. nach Fig. 8a, b) angezeigt werden.
Wichtig ist auch Folgendes: Bei einer versehentlichen Abzugsbetätigung knapp ausserhalb des zulässigen Bereichs (wenn also die Sicherheitsschaltung die Schussabgabe sperrt) und anschliessender leichter Bewegung der Waffe in den zulässigen Bereich hinein bei gedrücktem Abzug, dann soll nicht plötzlich eine unerwartete Schussabgabe erfolgen. Dies kann folgendermassen erreicht werden:
Bei Betätigung der Abzugzunge 9 mit einer Zielrichtung WA ausserhalb des zulässigen Winkelbereichs (W1 + W2) wird ein erzeugter elektrischer Entladestrompuls durch die Sicherheitsschaltung 10 ohne Schussauslösung entladen und anschliessend wird ein neuer Entladestrompuls und damit eine mögliche Schussauslösung erst nach Lösen der Abzugzunge 9 und einer Regenerationszeit (von z.B. 1-2 sec) wieder möglich.
Die erfindungsgemässe Sicherheitsschaltung ist universell einsetzbar und verhindert z.B. auch eine ungewollte Fehlauslösung bei einem Direktabzug, bei dem die Schussauslösung ohne Druckpunkt nach extrem kurzem Vorzugsweg erfolgt, wobei der Schütze die Abzugszunge ohne Halt bewegt. Hier kann durch Erschütterung der Waffe leicht unbeabsichtigt ein Schuss ausgelöst werden (z.B. beim Abstellen der Waffe), weshalb ein Sicherheitselement unbedingt erforderlich ist. Eine Zeitverzögerungsschaltung am Druckpunkt beispielsweise ist hier definitionsgemäss gar nicht anwendbar. In dieser Beschreibung werden die folgenden Bezeichnungen verwendet:
2 elektrischer Abzug
3 Auslöseschaltung
4 Signalgeber
5 Schussauslösestromkreis
6 Schussauslösevorrichtung
7 Stromquelle
9 Abzugzunge
10 elektrische Sicherheitsschaltung
14 Eingabe-, Einstellelement
15 Anzeigeelement
21, 22 Neigungsschalter, Hg-Schalter
23 Halterung
25 Einstellelemente
31 Magnetfeldsensor, Kompass
41 Armbrust
42 Gewehr
46 Reed-Schalter
47 Permanentmagnet
48 Kondensator
49 Elektromagnet
51 Auslöseklinke
52 Schussauslösung
53 Ladekontrolle
W0 Grundrichtung
W1, W2 Grenzwinkel
W1 + W2 zulässiger Winkelbereich
Wn0, Wn1,
Wn2 vertikale Neigungswinkel (Elevation)
Ws0, Ws1,
Ws2 horizontale Seitenwinkel (Azimut)
Z Vertikale
N Nordrichtung
W Aktuelle Ziel-(Schuss-)Richtung der Waffe
D Detektoren der Winkel W
Dn Neigungsdetektoren
Ds Seitenwinkel Detektoren
The invention relates to an electrical trigger in a hand weapon according to the preamble of claim 1. Such electrical trigger can be used advantageously with hand weapons such as firearms, air rifles or crossbows. Such an electrical trigger is known, for example, from DE PS 3 516 202, with which a very high precision and constancy of the trigger parameters is achieved and thus the best shooting results can be achieved, especially in competitions.
In addition to these properties, however, it is becoming increasingly important to increase the safety when using handguns of all kinds and generally better to avoid accidents, which among other things is also required by insurance companies. This has not yet been solved with the known electrical extraction devices. Also, the possibility of providing a time delay for the firing of an electric trigger device is not well applicable on the one hand in competitive shooting, since this would restrict the shooting conditions for the shooter far too much, and on the other hand it is still not effective enough. A manual switch for switching off the electric trigger is also unsuitable and unsafe, which can often be forgotten.
It is an object of the present invention to increase the safety when using handguns in general and to avoid accidents accordingly. However, this does not restrict the shooting properties in any way, so that the best possible results can also be achieved when used in competitions. The handling of the weapon should therefore not be restricted in any way when used properly. An improper shot firing should be prevented as far as possible. This is to prevent accidents as a result of inadvertently incorrect or improper use of the weapon, including e.g. by slipping the gun or when getting caught on a shooter's clothing and equipment could provoke an unintentional firing.
It is intended to provide security for the shooter himself, for bystanders e.g. in a shooting range, for those responsible for shooting and organizers in competitions as well as for distant uninvolved third parties. Such a safety device should therefore be very light, compact and also inexpensive to manufacture.
This object is achieved according to the invention by an electrical trigger according to claim 1. The electrical safety circuit with angle detectors defines a selectable or adjustable permissible angular range within which firing is unobstructed and outside of this permissible angular range any firing is reliably prevented by interrupting the firing circuit becomes. The operation of the weapon in the permissible angular range is not changed or impaired in any way, so that maximum shooting results are then possible.
The dependent claims relate to advantageous developments and embodiments of the invention. These enable particularly favorable handling conditions, the greatest possible precision when firing shots to achieve the best possible shooting results and, at the same time, significantly increased safety, and they enable universal use in various types of handguns and for various purposes. In the following the invention is explained for example with reference to the figures.
1 shows a circuit diagram of an electrical trigger according to the invention with a safety circuit. FIG. 2 shows an example with inclination detectors. FIG. 3 shows the permissible angular range for vertical inclination detectors (elevation control). FIG. 4 shows the permissible angular range for horizontal lateral angle detectors based on the north direction (azimuth control). 5 shows an example with two mercury switches as inclination switches. FIG. 6 shows a crossbow with safety switches and magnetic field side angle detector. FIG. 7 shows a diagram of a safety circuit with inclination and side angle monitoring. FIG. 8 examples of displays of the angle monitoring.
1 shows a circuit diagram and FIG. 2 shows an example of an electrical trigger 2 according to the invention with an electrical safety circuit 10 for hand weapons. According to the diagram in FIG. 1, the trigger has a signal transmitter 4, a trigger circuit 3, fed by a current source 7, and a shot trigger circuit 5 as a connection to a shot trigger device 6. The safety circuit 10 has detectors D1, D2 for detecting limit angles W1, W2 (FIG. 3), which limit a permissible angle range W1 + W2. The safety circuit 10 with the detectors interrupts the trigger circuit 5 when the current aiming direction WA of the weapon lies outside the permissible angular range, so that it is then not possible to trigger a shot 52. Firing a shot is therefore only possible within the permissible angular range W1 + W2.
The embodiment of Fig. 2 shows a trigger with a tilt angle control, i.e. the angles are defined as vertical inclination angles (elevation) Wn (FIG. 3) with inclination detectors Dn for detecting the critical angles Wn1, Wn2, which are related to a basic inclination direction Wn0 and where Wn1 + Wn2 form the permissible angular range.
In a particularly simple and safe embodiment variant, these detectors Dn can be designed as compact, simple tilt switches 21, 22, the switching points of which correspond to the tilt limit angles Wn1, Wn2, and can be provided with contact protection elements R-C. This is carried out further to FIG. 5.
Fig. 2 shows an embodiment with mechanical and electrical trigger parts, which enable particularly high precision and consistency of the shooting properties, as e.g. is described in DE PS 3 516 202. A permanent magnet 47 is moved by means of a trigger tongue 9 on the mechanical part of the trigger, e.g. a double ring magnet with poles of the same name lying next to one another, which generates a precisely focused field and which actuates a reed switch 46 which is fixed perpendicularly thereto. As a very precise proximity switch, the reed switch and the permanent magnet 47 form the signal transmitter 4, the signal of which switches the firing trigger circuit 5, by means of suitable amplification (e.g. with a thyristor) by the trigger circuit 3.
In addition to the current source 7, the trigger circuit 3 has a capacitor 48, the charge of which, as a current pulse, actuates an electromagnet 49 of the firing device 6. A trigger pawl 51 is then released via levers, whereupon the shot 52 is fired, e.g. Shot of the arrow of a crossbow 41 according to FIG. 6. As in this example, the shot release device 6 can have an electromagnetic transducer (49) and e.g. also act directly on an ignition pin of a firearm. Or it can also be designed as a direct electrical shot release (electrical ignition). The trigger circuit 3 can also be a charge control 53 of the current source 7, e.g. in the form of an LED light. As a current source e.g. a small 15 V battery can be used, thanks to the minimal power consumption with the safety circuit according to the invention.
Figure 3 illustrates a tilt angle control, i.e. the permissible angle ranges are defined as the inclination angle Wn (elevation). A desired basic inclination direction Wn0 is defined or set in relation to the vertical direction Z, and an upper and a lower limit angle Wn1 and Wn2 are also defined or set in accordance with the intended area of use. A permissible angular range Wn1 + Wn2 is now defined for target directions WA of the weapon, as is the case e.g. for a rifle 42 (e.g. an air rifle or a small bore rifle). The inclination base direction Wn0 is normally set according to the average height of an intended target area.
However, a lateral angle control, which for certain reasons prevents firing when the weapon is pivoted out, is very important, especially for rifles, which is illustrated in FIG. 4, where the angles are defined as horizontal lateral angles Ws (azimuth). Based on the north direction N, a selectable basic direction Ws0 is determined (e.g. corresponding to the main shot direction from a shooting range) and also the side limit angles Ws1, Ws2, which form the permissible side angle range Ws1 + Ws2. The side angles, and thus also the critical angles, are detected by means of side angle detectors Ds, e.g. by means of an electronic compass and an electronic evaluation circuit. An input element 14 (Fig.
1, 7) enables the determination of the desired basic direction Ws0 and the input of side limit angle values Ws1, Ws2.
Especially when using electronic detectors with programmable limit angles W1, W2 and permissible angle ranges, the firing of the shot is generally completely blocked each time the weapon is switched on, i.e. the permissible angular range = 0. Then a preferred direction W0 must be set first, e.g. by aligning the weapon in a desired basic side direction Ws0 and by fixing this entry (e.g. by pressing a button). The limit angles Ws1, Ws2 can then also be entered or fixed, in the same way or with a programmable input, for example by digital angle values for Ws0, Ws1, Ws2 can be entered in degrees. This zeroing before each shooting also prevents an earlier, no longer valid page setting WS0 from being accidentally applied.
The same applies of course to the inclination angle control.
The electronic side angle detection Ws can be implemented with very small standard magnetic field sensors (31 in FIG. 6) and evaluation components, as is e.g. is known in wristwatches with electronic compass and LCD displays (e.g. from Casio).
5 shows a particularly simple and compact embodiment of an inclination angle control with two inclination switches 21, 22 connected in series as detectors Dn, which are mounted on a holder 23 and whose mutual position corresponds to the permissible angular range Wn1 + Wn2 (ie for target directions WA Rifle within the permissible angle range, both tilt switches are closed and one of them is open above or below). With this holder, both tilt switches 21, 22 can be adjusted together, e.g. rotatable on a rotating plate 23 for any setting of a freely selectable basic inclination direction Wn0 of e.g. 90 ° for an essentially horizontal field of fire. For another area of application, e.g.
in high crossbow shooting, where shooting almost vertically upwards, would be accordingly by rotating the bracket 23 e.g. a basic direction Wn0 '= 10 DEG with limiting angles Wn1 = 5 DEG and Wn2 = 10 DEG (i.e. with permissible range Wn1 + Wn2 = 15 DEG) can be selected, i.e. this corresponds to an elevation from the horizontal of 70 ° -85 ° as the permissible angular range. It is very important here that not with 90 DEG, i.e. can be shot vertically upwards, because then the arrow rest would be unstable and thus firing would become undefined and dangerous.
The limit angles Wn1, Wn2 can also be set individually, e.g. with the adjusting elements or screws 25, with which the position of the tilt switches 21 and 22 can be individually adjusted. Depending on the application, the angle detectors or the tilt switches 21, 22 can also be permanently installed with a previously selected angle range Wn1 + Wn2, e.g. poured in. In the example of FIG. 5, the rotatable holder 23 and the adjusting screws or elements 25 form the (mechanical) input or adjusting elements 14.
For many applications, the values of the limit angles W1, W2 (which in the simplest case are the same size) are preferably in a range of e.g. 5 DEG -15 DEG and the permissible angular range e.g. between 10 ° and 30 °.
The basic direction W0 can also coincide with one of the critical angles, e.g. with W1, then the angle W1 = 0.
Mercury switches are used as particularly suitable inclination switches in the example of FIG. 5, e.g. Miniature ultra-fine sensor mercury switches, e.g. with the following data: diameter 6 mm, length 18 mm, switching current 1A, power 10W and differential switching angle below 3 DEG. These can, for example, be cast individually on a very small circuit board or together at the desired angle W1 + W2. You only need a volume of approx. 1 cm x 2 cm x 3 cm as a safety circuit 10 and are therefore easy to store in a hand weapon - even in a pistol.
Fig. 6 shows a crossbow 41 with built-in safety circuit 10 and inclination detectors Dn, e.g. 5. In the case of crossbows, the inclination control is particularly important, since this also prevents a shot from being accidentally detached when the cocking is sharply inclined, rest the arrow and go into the firing position, the alignment WA of the weapon then being outside the permissible angular range Wn1 + Wn2 lies. However, it is also possible for a crossbow to additionally integrate a side angle control with side angle detectors Ds into the safety circuit.
It is important that the magnetic field sensors 31 or the magnetic compass are a sufficient distance away from the ferromagnetic parts of the weapon, e.g. 10 cm is maintained by arranging the sensors in inert areas of the weapon, as shown in FIG. 6, for example (in the wood or plastic stock). In addition, the sensor signal is compensated for in the installed state with regard to the magnetic field influences of the weapon itself. This is sufficient to be able to determine a valid and sufficiently constant lateral angle basic direction Ws0 for a specific shooting location.
7 illustrates a safety circuit 10 with inclination angle control and side angle control. The basic direction and the angular range are defined both as vertical inclination angles Wn0, Wn1, Wn2 and as horizontal side angles Ws0, Ws1, Ws2. Associated detectors Ds and Dn serve to detect the vertical and horizontal critical angles and to determine the permissible angle ranges Wn1 + Wn2 and Ws1 + Ws2. The firing trigger circuit 5 is thus interrupted as soon as one of the two permissible angular ranges is exceeded. The safety circuit also has an input element 14 for inputting or setting the basic direction W0 and limit angles W1, W2. This input or
The directions and angles can be set directly by correspondingly arranging the inclination switches as in FIG. 5 or by entering values or by fixing a set direction WA.
Instead of tilt switches, the tilt control can also have electronic tilt detectors, i.e. in principle a compact electronic solder or inclinometer, which determines the direction of gravity Z and also calculates the angles of any directions WA and Wn1, Wn2 with respect to this Z direction. This corresponds to the side angle control by means of electronic magnetic field sensors 31 according to FIGS. 4 and 6.
The electrical safety circuit also has a display element 15, which indicates whether the current aiming direction WA of the weapon is within the permissible angular range W1 + W2 or not. The display element can e.g. be designed as an LCD display or as a simple LED light. Input elements 14 and display elements 15 can each represent the inclination angle information and the side angle information separately, but also together in one input or display element.
Figures 8a, b illustrate examples of display elements, e.g. as an LCD display, which shows information on both the inclination angle control and the side angle control. A display 15 in FIG. 8a shows the basic directions Ws0 and Wn0 and the limiting angles Ws1, Ws2 and Wn1, Wn2, so that a permissible hatched angle range Ws1 + Ws2 with respect to the side angles and Wn1 + Wn2 with respect to the inclination angles is displayed. The current target direction WA of the weapon is also displayed in this coordinate system. Ideally with different symbols according to the shot release or not: yes / no. As an example, a target direction WA1 in the permissible angular range is shown with a cross (yes) and a target direction WA2 outside the permissible angular range with a circle (no).
Here, the target direction WA2 is only outside the inclination angle range Wn1 + Wn2, but is within the side angle range Ws1 + Ws2.
In a simpler embodiment of a display 15 according to FIG. 8b, the position of the current target direction WA1 is only related. of the side angle Ws is displayed. And the tilt angle control only as a yes / no display (again with yes = cross, no = circle). It can also be displayed as No - below (= WA2) or No - above (= WA3), which means: the target direction is too high or too low in relation to the permissible inclination angle range. The target direction WA4 lies outside the permissible lateral angle range (as also shown in FIG. 4).
The easiest way is of course a yes / no indication of the current target direction WA. of the permissible angular range, which only shows a symbol yes or no. This can also be indicated with an LCD display or with an LED light, which only lights up if the target direction WA lies outside the permissible range with a cocked trigger. only in the case of no. Such an LED light as a display element 15 can e.g. be attached to the grain tunnel at the dragonfly display of a crossbow according to FIG. 6. It is important that for the displays 15 and the circuit 10 (as well as for the entire electrical trigger 2) only very little energy is used to protect the battery in normal shooting operation. LCD displays are generally particularly suitable for this.
The display of one or more desired target directions WA can also be saved by pressing a button, e.g. with a button 14 (in Fig. 6) in the vicinity of the trigger hand, which can be operated while the desired target direction WA is aimed. The weapon can then be put down and these stored target directions WA can be shown on the display 15 (e.g. according to FIGS. 8a, b).
The following is also important: In the event of an accidental trigger actuation just outside the permissible range (i.e. if the safety circuit blocks the firing of the shot) and subsequent slight movement of the weapon into the permissible range while the trigger is pressed, then an unexpected firing should not suddenly occur. This can be achieved as follows:
When the trigger tongue 9 is actuated with a target direction WA outside the permissible angular range (W1 + W2), a generated electrical discharge current pulse is discharged by the safety circuit 10 without triggering a shot and then a new discharge current pulse and thus a possible triggering of the shot only after the trigger tongue 9 has been released and a regeneration time (e.g. 1-2 sec) possible again.
The safety circuit according to the invention can be used universally and prevents e.g. also an unwanted false trigger in a direct trigger, in which the triggering of the shot takes place without pressure point after an extremely short preferential distance, whereby the shooter moves the trigger tongue without a stop. A shot can be unintentionally triggered by shaking the weapon (e.g. when the weapon is parked), which is why a safety element is absolutely necessary. A time delay circuit at the pressure point, for example, is by definition not applicable here. The following terms are used in this description:
2 electric trigger
3 trigger circuit
4 signal heads
5 shot trigger circuit
6 shot release device
7 power source
9 trigger tab
10 electrical safety circuit
14 input, setting element
15 display element
21, 22 tilt switch, mercury switch
23 bracket
25 setting elements
31 Magnetic field sensor, compass
41 crossbow
42 rifle
46 Reed switches
47 permanent magnet
48 capacitor
49 electromagnet
51 release pawl
52 firing a shot
53 Charge control
W0 basic direction
W1, W2 critical angle
W1 + W2 permissible angular range
Wn0, Wn1,
Wn2 vertical angle of inclination (elevation)
Ws0, Ws1,
Ws2 horizontal azimuth
Z vertical
N north direction
W Current target (shot) direction of the weapon
D angle W detectors
Dn tilt detectors
The side angle detectors