CZ36097U1

CZ36097U1 - Firearm with a damping device

Info

Publication number: CZ36097U1
Application number: CZ2022-39848U
Authority: CZ
Inventors: Miroslav Ĺ tefka; Miroslav Štefka
Original assignee: Helia Miroslava
Priority date: 2021-09-20
Filing date: 2021-09-20
Publication date: 2022-05-31

Description

Palná zbraň s tlumicím zařízenímA firearm with a suppressor

Oblast technikyField of technology

Technické řešení se týká palné zbraně opatřené mechanismem pro tlumení zpětného rázu.The technical solution relates to a firearm equipped with a recoil dampening mechanism.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

U palných zbraní tohoto typu, dojde po iniciaci zápalky náboje úderníkem k zahoření střelného prachu, k prudkému vývinu spalných plynů, k jejich expanzi a k výtlaku projektilu z nábojnice a jeho dalšímu pohybu hlavní s velmi vysokým nárůstem rychlosti. Pohyb projektilu v hlavni vyvolává svojí hybností reakci, která způsobí zpětný pohyb zbraně. To vyplývá ze základních fýzikálních principů zákona akce a reakce, kdy hybnost pohybujícího se projektilu je vyrovnávána hybností zbraně. Vlivem uvedeného jevu se zbraň zákonitě pohybuje zpět téměř okamžitě po zážehu střelného prachu v náboji, a to v každém případě dříve, než projektil opustí ústí hlavně. Proto tento zpětný ráz ovlivňuje, a někdy velmi výrazně, přesnost střelby.In the case of firearms of this type, after the initiation of the cartridge primer by the firing pin, the gunpowder ignites, the rapid development of combustion gases, their expansion and the ejection of the projectile from the cartridge case and its further movement of the barrel with a very high increase in speed. The movement of the projectile in the barrel causes a reaction with its momentum, which causes the weapon to move back. This follows from the basic physical principles of the law of action and reaction, where the momentum of a moving projectile is balanced by the momentum of the weapon. Due to this phenomenon, the weapon naturally moves back almost immediately after the ignition of the gunpowder in the cartridge, and in any case before the projectile leaves the muzzle. Therefore, this recoil affects, and sometimes very significantly, the accuracy of shooting.

K eliminaci zpětného rázu se používají různé úpravy zbraně. Jsou to zejména různé mechanismy opatřené pružinami nebo tlumiče s protizávažím umístěné v pažbě. Tlumiče zpětného rázu mají řadu nevýhod, především komplikovanost konstrukce a poměrně malou účinnost. Pažbové tlumiče zpětného rázu zase značně zvyšují hmotnost zbraně.Various weapon modifications are used to eliminate recoil. These are mainly various mechanisms equipped with springs or shock absorbers with a counterweight located in the stock. Recoil dampers have a number of disadvantages, mainly the complexity of the design and relatively low efficiency. Stock recoil suppressors, in turn, greatly increase the weight of the weapon.

Dokument WO 2021124337 představuje brzdící mechanismus zbraně založený na čistě mechanickém principu, kde nábojnice tlačí úderník dozadu proti vyrovnávací komoře tak, že při natlačení úderníku dovnitř komory se ohnou křídla, kterými je úderník opatřen, o čelo otvoru komory. Ve variantě je úderník s vytvořeným komolým kuželem, jehož největší průměr je větší než průměr otvoru v komoře, a tento kužel je tlačen proti otvoru v komoře. Tlumení zpětného rázu zde probíhá mechanickým třením na vnitřním průměru komory. Mechanismus je vhodný pouze pro jednotlivé samostatné výstřely, neboť po každém výstřelu je nutno vyměnit úderník.Document WO 2021124337 presents a weapon braking mechanism based on a purely mechanical principle, where the cartridge pushes the firing pin backwards against the compensating chamber so that when the firing pin is pushed into the chamber, the wings with which the firing pin is provided bend against the face of the chamber opening. In a variant, the firing pin is formed with a truncated cone, the largest diameter of which is greater than the diameter of the chamber opening, and this cone is pressed against the chamber opening. The damping of the recoil takes place here by mechanical friction on the inner diameter of the chamber. The mechanism is only suitable for individual single shots, as the firing pin must be replaced after each shot.

Dokument DE 102009011718 představuje brzdný mechanismus, kde se využívá tlumení pomocí kompenzační hmoty, která se pohybuje ve vyrovnávací komoře. Úderník je proveden jako dutý píst a tento píst se pohybuje ve zmíněné komoře. Na píst doléhá je magnet, který je menší než vnitřní průměr komory. Kolem magnetuje navinuta tlačná pružina, která se opírá jedním koncem o píst a druhým koncem o kompenzační hmotu, která je za magnetem a částečně kolem něj. Za kompenzační hmotou je uspořádán škrtící ventil pro regulaci množství vzduchu a kompenzační hmota je navíc přibržďována zarážkou na spodu komory. Kompenzační hmota jez materiálu o pevném skupenství, nijak však blíže nespecifikovaném, na kterém nebo ve kterém je blíže nevysvětleným způsobem uspořádán feromagnetický materiál. Kompenzační hmota je vracena do původní polohy pomocí magnetu a tlačné vinuté pružiny.Document DE 102009011718 presents a braking mechanism where damping is used by means of a compensating mass that moves in a compensating chamber. The firing pin is designed as a hollow piston and this piston moves in said chamber. A magnet that is smaller than the inner diameter of the chamber rests on the piston. A coiled compression spring, which rests on one end of the piston and the other end on a compensating mass behind the magnet and partially around it, is magnetized around. A throttle valve is arranged behind the compensating mass to regulate the amount of air, and the compensating mass is also braked by a stopper at the bottom of the chamber. Compensating mass is a material in a solid state, however not specified in any further detail, on which or in which a ferromagnetic material is arranged in an unexplained manner. The compensating mass is returned to its original position by means of a magnet and a pressure coil spring.

Brzdný mechanismus obsahuje mnoho prvků, vzniká zde nežádoucí magnetické pole a není ani naznačeno jakým způsobem by měly být feromagnetické části uspořádány v kompenzační hmotě.The brake mechanism contains many elements, an unwanted magnetic field is created here, and it is not even indicated how the ferromagnetic parts should be arranged in the compensating mass.

Cílem technického řešení je představit palnou zbraň s tlumicím zařízením zpětného rázu nového typu, které by odstraňovalo výše uvedené nedostatky.The goal of the technical solution is to present a firearm with a new type of recoil dampening device that would eliminate the aforementioned shortcomings.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nedostatky odstraňuje palná zbraň s tlumicím zařízením podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že zbraň dále obsahuje mechanickou pojistku elektricky propojenou se spouštěcím mechanismem, který sestává z elektromagnetické cívky s vinutím s uvnitřThe above-mentioned shortcomings are eliminated by a firearm with a dampening device according to a technical solution, the essence of which is that the weapon also contains a mechanical fuse electrically connected to the trigger mechanism, which consists of an electromagnetic coil with a winding inside

- 1 CZ 36097 Ul uspořádanou odpruženou kotvou opatřenou tlačnou pružinou, přičemž cívka je napojená přes elektrický obvod na baterii a na spoušť zbraně, přičemž mechanická pojistka obsahuje posuvný zajišťovací kolík kolmý na kotvu, přičemž tlumicí komora je na předním čele tvořena zadním čelem pístu, který je uspořádán na pístnicí, která je ukončená pístnicovým nákružkem o větším průměru než je pístnice, přičemž tato pístnice má průchozí otvor pro průchod přední části kotvy opatřené úderníkem, přičemž za tlumicí komorou s tlumicím médiem je uspořádaná pístnicová komora pro vedení pístnice pomocí pístnicového nákružku, kterým je zakončena, přičemž průměr pístnicové komory odpovídá průměru pístnicového nákružku, přičemž za pístnicovou komorou je uspořádaná úložná komora pro elektromagnetickou cívku spouštěcího mechanismu uspořádaného axiálně vzhledem k ose pístu, přičemž kotva je na svém zadním pojistkovém konci opatřena zajišťovacím otvorem, proti němuž je kolmo posuvně uspořádán kolík pojistky, přičemž kotva je ve střední části, která je uvnitř pístnicové komory, opatřena sedlem, ve kterém je jedním koncem uložená tlačná pružina, která svým druhým koncem doléhá na pístnicový nákružek pístnice, přičemž z pístnicové komory vedou přívodní kanál a odlehčovací kanál.- 1 CZ 36097 Ul arranged in a sprung armature equipped with a compression spring, while the coil is connected via an electric circuit to the battery and to the trigger of the weapon, while the mechanical safety device includes a sliding locking pin perpendicular to the armature, while the damping chamber is formed on the front face by the rear face of the piston, which is arranged on the piston rod, which is terminated by a piston collar with a larger diameter than the piston rod, while this piston rod has a through opening for the passage of the front part of the armature equipped with a striker, while behind the damping chamber with the damping medium there is a piston chamber for guiding the piston rod by means of the piston collar, which is finished, while the diameter of the piston chamber corresponds to the diameter of the piston collar, while behind the piston chamber there is a storage chamber for the electromagnetic coil of the trigger mechanism arranged axially with respect to the axis of the piston, while the armature is equipped with a locking hole at its rear fuse end, against which it is slidably arranged perpendicularly pin fuses, while the armature is equipped with a seat in the middle part, which is inside the piston chamber, in which a compression spring is placed at one end, the other end of which rests on the piston collar of the piston, while the supply channel and the relief channel lead from the piston chamber.

Ve výhodném provedení je tlumicí médium olejová hydrosměs.In a preferred embodiment, the damping medium is an oil-hydro mixture.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Technické řešení bude dále objasněno pomocí výkresů, na kterých obr. 1 představuje svislý řez zbraní, především její přední částí, obr. 2 představuje svislý řez palnou zbraní podle technického řešení před výstřelem, obr. 3 představuje svislý řez zbraní z obr. 2 při výstřelu a obr. 4 představuje svislý řez zbraní z obr. 2 po výstřelu.The technical solution will be further clarified with the help of drawings, in which Fig. 1 represents a vertical cross-section of the weapon, especially its front part, Fig. 2 represents a vertical cross-section of the firearm according to the technical solution before the shot, Fig. 3 represents a vertical cross-section of the weapon from Fig. 2 during the shot and Fig. 4 is a vertical section of the weapon of Fig. 2 after firing.

Příklad uskutečnění technického řešeníAn example of the implementation of a technical solution

Na obr. 1 je svislý řez části zbraně 1 před výstřelem v provedení, které není předmětem přihlášky, ale s jehož pomocí budou vysvětleny ty základní části zbraně, které jsou podle technického řešení stejné. Zbraň 1 sestává z pažby, zásobníku 12 pro nábojnici 3 a z hlavně 16, přičemž za zásobníkem 12 pro nábojnici 3 je uspořádaná pístová komora 18. Tělo 2 zbraně 1 přechází vpředu plynule v hlaveň 16. V těle 2 zbraně 1 je tedy pístová komora 18 pro nábojnici 3 s projektilem 15 a píst 4 s úderníkem 14. Pístová komora 18 je vpředu zúžena podle tvaru nábojnice 3 pro její zadržení ve zbrani 1. Se zajištěnou pojistkou 6 nemůže dojít k žádnému aktivnímu stavu zbraně. Pojistka 6 se zajišťovacím kolíkem 7 je spojena neznázoměným elektrickým obvodem s baterií se spouštěcím mechanismem 19, který je aktivován po odjištění pojistky 6 a zbraň 1 je připravena k palbě.Fig. 1 shows a vertical section of a part of the weapon 1 before the shot in a design that is not the subject of the application, but with the help of which the basic parts of the weapon, which are the same according to the technical solution, will be explained. Weapon 1 consists of a stock, a magazine 12 for a cartridge 3 and a barrel 16, while a piston chamber 18 is arranged behind the magazine 12 for a cartridge 3. The body 2 of the weapon 1 transitions seamlessly into the barrel 16 at the front. Thus, in the body 2 of the weapon 1 there is a piston chamber 18 for cartridge case 3 with projectile 15 and piston 4 with firing pin 14. The piston chamber 18 is narrowed at the front according to the shape of cartridge case 3 for its retention in weapon 1. With secured fuse 6, no active state of the weapon can occur. The fuse 6 with the locking pin 7 is connected by an electric circuit not shown to the battery with the trigger mechanism 19, which is activated after the fuse 6 is unlocked and the weapon 1 is ready to fire.

Spouštěcí mechanismus 19 podle obr. 1 je v zásadě stejný jako spouštěcí mechanismus podle technického řešení, je pouze jinak orientován a je proveden jako mžikový spínač. Elektrický obvod aktivuje tento mžikový spínač. Spouštěcí mechanismus 19 je napájený lithium-polymemí baterii a dále obsahuje elektromagnetickou cívku 9 s bifilámím vinutím 8. Uprostřed vinutí 8 elektromagnetické cívky 9 je uspořádaná pohyblivá kotva 10.The trigger mechanism 19 according to Fig. 1 is basically the same as the trigger mechanism according to the technical solution, it is only oriented differently and is designed as a momentary switch. An electrical circuit activates this momentary switch. The trigger mechanism 19 is powered by a lithium-polymer battery and further contains an electromagnetic coil 9 with a bifilament winding 8. A movable armature 10 is arranged in the middle of the winding 8 of the electromagnetic coil 9.

Na obr. 2 je svislý řez části zbraně 1 za nábojnicí 3 před výstřelem podle technického řešení. Na konci pístové komory 18 je za pístem 4 uspořádaná tlumicí komora 5 pro natlakované tlumicí médium 17, což je např. olejová hydrosměs. Za tlumicí komorou 5 je uspořádána pístnicová komora 25 pro umožnění pohybu pístnice 23. Mezi nimi je uspořádán otvor 30 pro průchod duté pístnice 23 opatřené průchozím středovým otvorem 26. Za pístnicovou komorou 25 je uspořádána úložná komora 22 pro elektromagnetickou cívku 9 s vinutím 8. Mezi nimi je uspořádán otvor 31 pro průchod kotvy 10. Za úložnou komorou 22 je ještě vyrovnávací otvor 33 pro umožnění zajetí pojistkového konce 21 kotvy 10 ve fázi stlačení tlumicího média 17. Jak již bylo řečeno, uspořádání je jiné v tom smyslu, že elektromagnetická cívka 9 s vinutím 8 jsou uspořádány v úložné komoře 22, která je horizontální a ve stejné ose jako tlumicí komora 5 a pístnicová komora 25. Pístnice 23 je ukončená pístnicovým nákružkem 20, který už je uspořádán v pístnicové komoře 25 a má většíFig. 2 shows a vertical section of the part of the weapon 1 behind the cartridge case 3 before the shot according to the technical solution. At the end of the piston chamber 18, behind the piston 4, a damping chamber 5 is arranged for a pressurized damping medium 17, which is, for example, an oil-hydro mixture. A piston chamber 25 is arranged behind the damping chamber 5 to enable the movement of the piston rod 23. Between them, an opening 30 is arranged for the passage of a hollow piston rod 23 equipped with a through-through central hole 26. Behind the piston chamber 25, a storage chamber 22 for the electromagnetic coil 9 with winding 8 is arranged. Between with them, an opening 31 is arranged for the passage of the armature 10. Behind the storage chamber 22 there is also an equalizing opening 33 to enable the capture of the fuse end 21 of the armature 10 during the compression phase of the damping medium 17. As already said, the arrangement is different in the sense that the electromagnetic coil 9 with the winding 8 are arranged in the storage chamber 22, which is horizontal and on the same axis as the damping chamber 5 and the piston chamber 25. The piston rod 23 is terminated by the piston collar 20, which is already arranged in the piston chamber 25 and has a larger

-2CZ 36097 UI průměr, než je průměr pístnice 23. Průměr pístnicové komory 25 odpovídá v zásadě průměru pístnicového nákružku 20. Otvor 30 je opatřen neznázoměným těsněním, aby nedošlo k úniku tlumicího média 17. Kotva 10 cívky 9 prochází přes otvor 31 svou střední částí 32 do tlumicí komory 5 a pak pokračuje svou přední částí 27 přes otvor 26 v pístnici 23 až na čelo pístu 4, kde je opatřena úderníkem 14.-2CZ 36097 UI diameter than the diameter of the piston rod 23. The diameter of the piston chamber 25 basically corresponds to the diameter of the piston collar 20. The hole 30 is provided with a seal (not shown) to prevent the leakage of the damping medium 17. The anchor 10 of the coil 9 passes through the hole 31 in its central part 32 into the damping chamber 5 and then continues with its front part 27 through the opening 26 in the piston rod 23 to the face of the piston 4, where it is equipped with the striker 14.

Kotva 10 je ve střední části opatřena sedlem 13, do kterého je jedním koncem uložená tlačná pružina 11. která se svým druhým koncem opírá o pístnicový nákružek 20 pístnice 23.In the central part, the anchor 10 is equipped with a seat 13, into which a compression spring 11 is placed at one end, which rests with its other end on the piston collar 20 of the piston rod 23.

Kotva 10 je na pojistkovém konci 21 opatřena zajišťovacím otvorem 29 pro zajišťovací kolík 7 manuální pojistky 6. Se zajištěnou pojistkou nemůže dojít k žádnému aktivnímu stavu zbraně. Pojistka je spojena neznázoměným elektrickým obvodem s baterií a se spouští, resp. spouštěcím mechanismem 19, který je aktivován po odjištění pojistky a zbraň ]_ je připravena k palbě. Tato situace je vidět na obr. 3.The anchor 10 is provided at the fuse end 21 with a locking hole 29 for the locking pin 7 of the manual fuse 6. With the fuse locked, no active state of the weapon can occur. The fuse is connected to the battery by an electrical circuit not shown and is triggered or by the trigger mechanism 19, which is activated after the fuse is unlocked and the weapon ]_ is ready to fire. This situation can be seen in Fig. 3.

Po odjištění manuální pojistky se kotva 10 po překonání síly tlačné pružiny 11 svou přední částí 27 uloženou v otvoru 26 pístnice 23 prudce vysune směrem k nábojnici 3 a úderník 14 narazí do zápalky nábojnice 3. Nastává výstřel a inicializace roznětky v nábojnici 3. Tato situace je na obr. 3.After unlocking the manual fuse, the anchor 10, after overcoming the force of the compression spring 11, with its front part 27 located in the hole 26 of the piston rod 23, is suddenly pushed out towards the cartridge case 3 and the firing pin 14 hits the primer of the cartridge case 3. A shot occurs and the ignition is initialized in the cartridge case 3. This situation is in Fig. 3.

Z pístnicové komory 25 také vedou přívodní kanál 24 vzduchu a odlehčovací kanál 28 pro nasávání, respektive odvádění vzduchu.An air supply channel 24 and a relief channel 28 for air intake and removal, respectively, also lead from the piston chamber 25.

Je vidět, že natlakované tlumicí médium 17 je v tlumicí komoře 5 uspořádáno za pístem 4. Tlumicí komora 5 je na předním čele tvořena zadním čelem pístu 4. Před pístem 4 je nábojnice 3.It can be seen that the pressurized damping medium 17 is arranged in the damping chamber 5 behind the piston 4. The damping chamber 5 is formed on the front face by the rear face of the piston 4. In front of the piston 4 is the cartridge case 3.

Stisknutím spouště, resp. sepnutím spouštěcího mechanismu 19. se přivede stejnosměrné elektrické napětí z neznázoměné li-pol baterie na bifilámí vinutí 8 elektromagnetické cívky 9, která vytvoří elektromagnetické pole, které silově posune kotvu 10 procházející středem cívky 9 směrem k nábojnici 3.By pressing the trigger or by closing the trigger mechanism 19, a direct current electric voltage from an unillustrated li-pol battery is applied to the bifilament winding 8 of the electromagnetic coil 9, which creates an electromagnetic field that forcefully moves the armature 10 passing through the center of the coil 9 towards the cartridge case 3.

Prudká roztažnost hořících plynů v nábojnici 3 odděluje projektil 15 který letí hlavní 16 ven. Nárůst hybné síly projektilu 15 způsobí tlaky hořících plynů jež zároveň tlačí nábojnici 3 s pístem 4 opačným směrem proti pístu 4, a tím proti natlakovánému tlumicímu médiu 17 v komoře 5 jak je znázorněno na obr. 4. Stlačení tlumicího média 17 je pro lepší názornost znázorněno přehnaně.The rapid expansion of the burning gases in the cartridge case 3 separates the projectile 15, which flies the barrel 16 out. The increase in the momentum of the projectile 15 causes the pressure of the burning gases, which at the same time pushes the cartridge case 3 with the piston 4 in the opposite direction against the piston 4, and thus against the pressurized damping medium 17 in the chamber 5, as shown in Fig. 4. The compression of the damping medium 17 is shown for better illustration exaggeratedly.

Tím dochází k aktivnímu utlumení hybné síly a zpětného rázu. Nastalými prudkými změnami hustoty dochází k návratu tlumicího média 17 do původního objemu a píst 4 se vrací do polohy před výstřelem, což je na obr. 2. Tím se posune prázdná nábojnice 3 do stejné pozice jako před výstřelem.This actively dampens the momentum and recoil. Due to sudden changes in density, the damping medium 17 returns to its original volume and the piston 4 returns to the position before the shot, which is in Fig. 2. This moves the empty cartridge case 3 to the same position as before the shot.

Při výstřelu, kdy je píst 4 tlačen nábojnicí 3 proti tlumicí komoře 5 vzniká krátkodobě podtlak v bočním přívodním kanálu 24, který se po vykonání práce návratem pístu 4 mění na tlak. Tento rázový stav lze s výhodou využít pro samonabíjení či výhoz nábojnice 3 nebo jen pro odfúk plynů z hlavně 16 po výstřelu přes odlehčovací kanál 28.During a shot, when the piston 4 is pushed by the cartridge case 3 against the damping chamber 5, a short-term negative pressure is created in the side supply channel 24, which changes to pressure after the work is done by the return of the piston 4. This shock state can be advantageously used for self-loading or ejecting the cartridge case 3 or just for blowing off gases from the barrel 16 after a shot through the relief channel 28.

Jednotlivé veličiny a rozměry jako tvar nábojnice 3, množství zápalné směsi v náboji, délka posuvu pístu 4, hodnoty tlaku tlumicího média či velikosti jednotlivých komor a komponent jsou dány potřebou jednotlivých výrobců a jejich požadavky.Individual quantities and dimensions such as the shape of the cartridge case 3, the amount of incendiary mixture in the cartridge, the stroke length of the piston 4, the values of the pressure of the damping medium or the sizes of individual chambers and components are determined by the needs of individual manufacturers and their requirements.

Claims

PROTECTION CLAIMS

1. A firearm with a damping device, consisting of a stock, magazine for a cartridge and a barrel, behind the magazine (12) for a cartridge (3) there is a piston chamber (18) with a sliding piston (4), which forms the front wall with its rear face a damping chamber (5) with a damping medium (17) arranged behind it, characterized by the fact that the weapon (1) also contains a mechanical fuse (6) electrically connected to the trigger mechanism (19), which consists of an electromagnetic coil (9) with a winding (8) with an internally arranged sprung armature (10) equipped with a compression spring (11), while the coil (9) is connected via an electrical circuit to the battery and the trigger of the weapon (1), while the mechanical safety device (6) contains a sliding locking pin (7) ) perpendicular to the armature (10), while the damping chamber (5) is formed on the front face by the rear face of the piston (4), which is arranged on the piston rod (23), which ends with a piston collar (20) with a larger diameter than the piston rod ( 23), and this piston rod (23) has a through hole (26) for passage the front part (27) of the armature (10) equipped with a striker (14), while behind the damping chamber (5) with the damping medium (17) there is a piston chamber (25) for guiding the piston rod (23) by means of a piston collar (20), which is ended, while the diameter of the piston chamber (25) corresponds to the diameter of the piston collar (20), while behind the piston chamber (25) there is a storage chamber (22) for the electromagnetic coil (9) of the trigger mechanism (19) arranged axially with respect to the axis of the piston (4) ), while the anchor (10) is provided at its rear fuse end (21) with a locking hole (29), against which the pin (7) of the fuse (6) is vertically slidably arranged, while the anchor (10) is in the central part, which is inside the piston rod chamber (25), equipped with a seat (13), in which one end of a compression spring (11) is placed, the other end of which rests on the piston ring (20) of the piston rod (23), while the supply lines lead from the piston chamber (25) channel (24) and relief channel (28).

2. Firearm according to claim 1, characterized in that the damping medium (17) is an oil-hydro mixture.