DE102004025720A1 - Switching element for weapon security - Google Patents
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Abstract
Zur Waffensicherung ist ein elektromechanisches Schaltelement (9) vorgesehen, bei dem zwei Einfachhub-Selbsthaltemagneten (32, 33) bistabil auf jeweils gegenüberliegende Enden (47, 48) einer eine erste oder zweite Schaltstellung einnehmenden Schaltwippe (42) wirken. Die beweglichen Teile des Schaltelements (9), insbesondere die Schaltwippe (42) und die Anker (34, 35), sind dabei dynamisch ausgewogen ausgebildet, so daß auf das Schaltelement (9) wirkende Beschleunigungen keinen Wechsel der Schaltstellung bewirken. Das Schaltelement (9) wirkt dabei auf ein Verriegelungselement (55), welches in eine in der Abzugsstange (58) ausgebildete Ausnehmung (57) eingreift, welches in einer ersten Schaltstellung des Verriegelungselements (55) in Eingriff mit der Abzugsstange (58) blockiert, so daß die Abzugsstange (58) nicht auf einen Schlaghebel (60) bzw. auf eine diesen auslösende Sperre wirkt.To secure the weapon, an electromechanical switching element (9) is provided in which two single-stroke self-holding magnets (32, 33) act bistable on respective opposite ends (47, 48) of a first or second switching position engaging rocker switch (42). The moving parts of the switching element (9), in particular the rocker (42) and the armature (34, 35) are dynamically balanced, so that acting on the switching element (9) accelerations cause no change in the switching position. The switching element (9) acts on a locking element (55), which engages in a withdrawal rod (58) formed in the recess (57) which in a first switching position of the locking element (55) in engagement with the trigger bar (58) blocks, so that the trigger bar (58) does not act on a hammer (60) or on this triggering lock.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromechanisches Schaltelement, welches zum Beispiel für eine Waffensicherung verwendet wird. Das Schaltelement ist mit zwei Einfachhub-Selbsthaltemagneten ausgestattet, welche bistabil auf die gegenüberliegenden Enden einer Schaltwippe wirken, so daß das Schaltelement jeweils eine erste oder zweite Schaltstellung einnehmen kann. In der einen Schaltstellung ist die Waffe dabei in einem gesicherten Zustand, in der anderen Schaltstellung im ungesicherten Zustand.The The present invention relates to an electromechanical switching element, which for example for a gun fuse is used. The switching element is with two Single stroke-latching magnet equipped, which are bistable on the opposite ends of a rocker switch act, so that the Each switching element occupy a first or second switching position can. In one switching position, the weapon is in a secure Condition, in the other switching position in the unsecured state.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Waffensicherung, in der ein entsprechendes elektromechanisches Schaltelement vorgesehen ist.Farther The invention relates to a weapon safety, in which a corresponding electromechanical switching element is provided.
Bei
herkömmlichen
Schaltelementen für
eine Waffensicherung, wie sie in der
Die
Bei den bekannten Schaltelementen besteht das Problem, trotz miniaturisierter Baugröße zum Teil erhebliche Kräfte aufzunehmen, den Stromverbrauch für die Betätigung möglichst gering zu halten, und die Sicherungseinrichtung selbst einschließlich des Schaltelements unempfindlicher gegen äußere Einwirkungen auf die Waffe auszuführen.at the known switching elements is the problem, despite miniaturized Size partly considerable personnel to keep the power consumption for the operation as low as possible, and the safety device itself including the switching element less sensitive against external influences to carry out the weapon.
Demgemäß ist die vorliegende Erfindung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Teile des Schaltelements, insbesondere die Schaltwippe und die Anker dynamisch neutral ausgebildet sind, so daß auf das Schaltelement wirkende Beschleunigungen keinen Wechsel der Schaltstellung bewirken. Damit wird das bistabile Schaltelement weitgehend unabhängig gegen äußere dynamische Einflüsse, wie sie beispielsweise auftreten, wenn eine Waffe herunterfällt oder gegen einen harten Gegenstand geschlagen wird. Das Schaltelement bleibt also immer in der eingestellten Schaltstellung, die nur durch einen entsprechenden Schaltimpuls verändert werden kann.Accordingly, the present invention according to claim 1, characterized in that the movable Parts of the switching element, in particular the rocker switch and the armature are formed dynamically neutral, so that acting on the switching element Accelerations cause no change in the switching position. In order to the bistable switching element is largely independent against external dynamic influences, as they occur, for example, when a weapon falls or is struck against a hard object. The switching element So always stays in the set switching position, which only by a corresponding switching pulse can be changed.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung für eine Waffe, bei der die Funktion der Abzugsstange blockiert wird, indem ein Verriegelungselement in eine in der Abzugsstange ausgebildete Ausnehmung eingreift. Dabei hält ein zwischen zwei Schaltstellungen verstellbares elektromechanisches Schaltelement in einer Schaltstellung das Verriegelungselement im Eingriff mit der Abzugsstange, so daß die Abzugsstange nicht auf einen Schlaghebel bzw. eine diesen auslösende Sperre (zum Beispiel eine mit dem Schlaghebel zusammenwirkende Auslöseklinke bzw. Fangklinke) wirkt. Die Kombination des Verriegelungselement mit einem Schaltelement erlaubt es, die unter Umständen auftretenden erheblichen Abzugskräften bei blockierter Abzugsstange weitgehend in das Verriegelungselement einzuleiten und die am Schaltelement angreifenden Kräfte zu verringern.One Another aspect of the invention relates to a securing device for one Weapon in which the function of the trigger bar is blocked by a Locking element in a recess formed in the trigger bar intervenes. It stops between two switch positions adjustable electromechanical Switching element in a switching position, the locking element in Engaging the trigger bar so that the trigger bar does not open a hammer or this triggering lock (for example a triggering pawl cooperating with the hammer) acts. The Combination of the locking element with a switching element allowed it, which may occur considerable deduction forces with blocked trigger rod largely in the locking element to initiate and to reduce the forces acting on the switching element.
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2–9 bzw. 11–23 angegeben. Dabei betreffen die Ansprüche 2–3 Ausgestaltungen, die dazu beitragen, das Schaltelement dynamisch inert auszuführen. Bei einem Schaltelement, welches mit zwei Einfachhub-Selbsthaltemagneten ausgestattet ist, bei denen die Ankerachsen parallel zueinander verlaufen, neutralisieren sich dynamische Einflüsse auf die beweglichen Magnetanker dadurch, daß diese jeweils gleichförmig beaufschlagt werden, so daß sie jeweils sich gegenseitig neutralisierende Kräfte auf die Enden der Schaltwippe aufbringen, an denen sie angreifen. Gemäß Anspruch 3 wird dieser Effekt dadurch verbessert, daß sie mit gleichem Hebelarm zur Drehachse der Schaltwippe auf die Enden wirken und/oder dadurch, daß sie gleiche Massen aufweisen. Die Schaltwippe selbst wird gemäß Anspruch 4 dadurch dynamisch inert, daß die Drehachse durch den Masseschwerpunkt der Schaltwippe verläuft. Damit wird verhindert, daß eine Linearbeschleunigung, der das Schaltelement ausgesetzt wird (zum Beispiel Stöße oder Schläge), ein Drehmoment in der Schaltwippe selbst hervorrufen, welches ein Umschalten bewirken könnte.Further Embodiments are in the dependent claims 2-9 or 11-23 specified. The claims 2-3 relate to refinements that help to make the switching element dynamically inert. at a switching element, which with two single-stroke self-holding magnet is equipped, in which the anchor axes are parallel to each other, neutralize dynamic influences on the moving armature in that this each uniform be charged so that they each mutually neutralizing forces on the ends of the rocker switch muster on which they attack. According to claim 3, this effect is characterized improves that with the same lever arm to the axis of rotation of the rocker switch on the ends act and / or in that they have the same masses. The rocker itself is according to claim 4 thereby dynamically inert, that the Rotary axis passes through the center of gravity of the rocker switch. In order to prevents a Linear acceleration, which is exposed to the switching element (for example Shocks or Strokes), generate a torque in the rocker itself, which is a Could cause switching.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 verhindert, daß Querkräfte zur Bewegungsrichtung der Anker aufgebracht werden, die die Anker selbst oder deren Führung in den Schaltspulen beeinträchtigen oder beschädigen können.The Training according to claim 5 prevents lateral forces to Movement direction of the anchors are applied, which are the anchor itself or their leadership in the switching coils affect or to damage can.
Gemäß Anspruch 6 ist die Schaltwippe mit einem Stellabschnitt versehen, der die von einem Schaltgegenstand aufgebrachten Kräfte momentenfrei durch die Drehachse der Schaltwippe führt, so daß eine Belastung des Schaltgegenstandes, der zum Beispiel ein Verriegelungselement an einer Waffe sein kann, kein Moment auf die Schaltwippe überträgt. Dies kann gemäß Anspruch 7 dadurch realisiert werden, daß der Stellabschnitt als Nocken ausgebildet ist, dessen Stellfläche konzentrisch zur Drehachse der Schaltwippe verläuft. Die Ausbildung einer reibungsarmen Gleitpaarung zwischen dem Schaltgegenstand und dem Nocken bzw. dessen Stellfläche führt dazu, daß zwischen diesen beiden Elementen nur Normalkräfte senkrecht zur Stellfläche auf den Stellabschnitt übertragen werden, die kein Moment erzeugen, und tangential zur Stellfläche verlaufende Kräfte werden weitgehend minimiert. Als vorteilhaft hat sich dafür eine Werkstoffpaarung Bronze/Stahl bzw. Messing/Stahl erwiesen, die bei guten Gleiteigenschaften eine hohe Bauteilfestigkeit erlaubt (Anspruch 8).According to claim 6, the rocker switch is provided with a positioning portion which the forces applied by a switching object torque-free by the Rotation axis of the rocker switch leads, so that one Loading of the switching object, for example, a locking element can be on a weapon, no moment transfers to the rocker switch. This can according to claim 7 be realized that the Stellabschnitt is designed as a cam whose footprint concentric runs to the axis of rotation of the rocker. The training of a low-friction Gleitpaarung between the switching object and the cam or its Footprint leads to that between These two elements only normal forces perpendicular to the footprint transfer the parking section which generate no moment and become forces tangential to the footprint largely minimized. As advantageous has for a material pairing Bronze / steel or brass / steel proved, with good sliding properties a high component strength allowed (claim 8).
Die Ausgestaltung der Vorrichtung zur Waffensicherung gemäß Anspruch 9 in Verbindung mit den Ansprüchen 10–12 betreffen Ausgestaltungen des Verriegelungselements, die die Krafteinwirkung auf den Stellabschnitt des Schaltelements auf der einen Seite verringern, auf der anderen Seite aber eine einwandfreie Funktion der Abzugsmechanik bei entsicherter Waffe sicherstellen. Anspruch 14 betrifft ein alternatives Schaltelement, welches ein axial belastbares Sperrstück aufweist, das durch seine exzentrische Gestaltung in einer Schaltstellung am Verriegelungselement angreift und dieses blockiert, während es in einer anderen Schaltstellung das Verriegelungselement freigibt.The Embodiment of the device for weapon safety according to claim 9 in conjunction with the claims 10-12 relate to embodiments of the locking element, the force on reduce the control section of the switching element on one side, on the other hand, but a perfect function of the trigger mechanism with the weapon unlocked. Claim 14 relates to an alternative Switching element, which has an axially loadable locking piece, by its eccentric design in a switching position engages the locking element and this blocks while it in another switching position releases the locking element.
Nach Anspruch 15 sind die Ausnehmungen in der Abzugsstange und die Klinkengestalt so aufeinander abgestimmt, daß auch bei gespanntem Schlaghebel kein Auslösen der gesperrten Waffe möglich ist, d.h. daß die Abzugsstange keine Wirkung vom Abzug auf die Schlaghebelmechanik zur Entriegelung ausüben kann.To Claim 15, the recesses in the trigger bar and the latch shape so matched to each other, that too when the hammer is cocked it is not possible to trigger the locked weapon, i.e. that the Trigger bar no effect from the trigger on the hammer mechanism for unlocking exercise can.
Die Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 16–22 betreffen die Ansteuerung des Schaltelements mit einem Schaltimpuls, der über eine Kennungsidentifizierung bzw. einen Kennungsaustausch erfolgt. Dabei können gemäß Anspruch 17 Pin-Codes, biometrische Daten, Licht-, Schall- oder Funksignale verwendet werden. Die Ansprüche 18–22 betreffen dabei solche Gestaltungen, bei denen ein Transponder für den Kennungsaustausch verwendet wird. Dieser kann gemäß Anspruch 19 in der Waffe selbst angeordnet werden und gemäß Anspruch 20 eine gemeinsame Stromversorgung mit dem Schaltelement aufweisen, beispielsweise eine Batterie. Er kann aber auch gemäß Anspruch 21 und 22 einem Schützen zugeordnet sein, wobei die Kennungsidentifizierung in der Waffe selbst über ein Schreib/Lesegerät erfolgt. Der Transponder wird gemäß Anspruch 22 in einem Gegenstand mitgeführt, den der Schütze üblicherweise bei sich oder an sich trägt (Ring, Uhr, Kleidung, Ausrüstung, Implantat, etc.).The Developments according to claims 16-22 relate the control of the switching element with a switching pulse, via a Identifier identification or an identifier exchange takes place. there can according to claim 17 pin codes, biometric data, light, sound or radio signals be used. The requirements 18-22 relate to such designs in which a transponder for the identification exchange is used. This can according to claim 19 are arranged in the weapon itself and according to claim 20 a common Have power supply with the switching element, for example a battery. But it can also be assigned to a shooter according to claim 21 and 22 be, with the identifier identification in the weapon itself over a Write / read device he follows. The transponder according to claim 22 in an object entrained the shooter usually carries with itself or in itself (Ring, watch, clothing, equipment, Implant, etc.).
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen:embodiments The invention will now be explained with reference to the accompanying drawings, in which:
Anhand
von
Zusätzlich ist
noch eine Benutzerkennung
Geeignete Transponder für das erfindungsgemäße System sind z.B. RFID-Datenträger mit Speicherfunktion. Sie können als einfache Read-Only-Transponder bis hin zu Transpondern mit ausgeklügelten kryptographischen Funktionen ausgestaltet sein. Transponder mit Speicherfunktion enthalten im Grundaufbau einen Speicher (z.B. ein RAM, ROM, EEPROM oder FERAM) und ein HF-Interface zur Energieversorgung und Kommunikation mit dem Schreib-/Lesegerät. Dabei bildet das HF-Interface die Schnittstelle zwischen dem Übertragungskanal vom Lesegerät zum Transponder und den digitalen Schaltungselementen des Transponders selbst. Es entspricht im Prinzip dem klassischen Modem (Modulator-Demodulator), wie es auch zur analogen Datenübertragung über Telefonleitungen eingesetzt wird. Das HF-Interface des Transponders verfügt über einen Last- oder Backscattermodulator (oder andere Verfahren, z.B. Frequenzteiler), welcher durch die digitalen Sendedaten angesteuert wird, um Daten an das Lesegerät zurückzusenden. Passive Transponder, also Transponder ohne eigene Spannungsversorgung werden über das HF-Feld des Schreib-Lese-Geräts mit Energie versorgt. Dabei entnimmt das HF-Interface der Transponderantenne Strom und stellt diesen gleichgerichtet dem Chip als geregelte Versorgungsspannung zur Verfügung. Die Transponder können mit eigenen Mikroprozessoren versehen sein, welche die Datenübertragung von und zum Transponder, die Ablaufsteuerung von Kommandos, die Dateiverwaltung und kryptographische Algorithmen ausführen.suitable Transponder for the system according to the invention are e.g. RFID data carriers with memory function. You can as simple read-only transponders to transponders with sophisticated cryptographic Functions be designed. Transponder with memory function included a memory (e.g., a RAM, ROM, EEPROM or FERAM) in the basic structure and an RF interface for powering and communicating with the read / write device. The RF interface forms the interface between the transmission channel of reader to the transponder and the digital circuit elements of the transponder itself. In principle, it corresponds to the classical modem (modulator-demodulator), as well as analogue data transmission over telephone lines is used. The RF interface the transponder has one Load or backscatter modulator (or other methods, e.g., frequency divider), which is driven by the digital transmission data to data to the reader returned. Passive transponders, ie transponders without their own power supply be over the RF field of the read / write device energized. The RF interface of the transponder antenna takes power and sets this rectified the chip as a regulated supply voltage to disposal. The transponders can be provided with its own microprocessors, which data transfer from and to the transponder, the sequencing of commands, the Perform file management and cryptographic algorithms.
Es ist auch möglich, Transponder mit Sensorfunktionen auszustatten, so daß beispielsweise Temperatur, Feuchte, Schock, Beschleunigung oder andere physikalische Größen im Transponder aufgezeichnet werden können und von einem Schreib-/Lesegerät ausgelesen werden können. Es ist so z.B. möglich für Waffen kritische Betriebsgrößen zu erfassen. So können bei spielsweise maximal erreichte Temperaturen eines Waffenrohres aufgezeichnet werden oder auch die abgegebene Schußzahl. Die Erfassung solcher Größen erlaubt es, die Waffenfreigabe zusätzlich betriebsabhängig zu steuern. Die Waffe wird z.B. nach einer bestimmten Schußzahl oder beim Erreichen einer Grenztemperatur gesperrt.It is possible, too, Equip transponder with sensor functions, so that, for example, temperature, Humidity, shock, acceleration or other physical variables in the transponder can be recorded and from a read / write device can be read out. It is so e.g. possible for weapons to record critical farm sizes. So can for example, reached maximum temperatures of a gun barrel recorded or the number of shots delivered. The capture such sizes allowed it, the weapon release in addition function of operation to control. The weapon is e.g. after a certain number of shots or locked when reaching a limit temperature.
Zum Einbau von Transpondern in eine metallische Umgebung sind Glastransponder verwendbar, deren Spule auf einen hochpermeablen Ferritstab (Ferritantenne) gewickelt sind. Bei einem Einbau in eine längliche Vertiefung der Metalloberfläche kann der Transponder problemlos ausgelesen werden. Selbst die Abdeckung einer solchen Anordnung mit einem Metalldeckel ist möglich, wenn diese mit einem schmalen Spalt dielektrischen Materials (Lack, Kunststoff) zwischen den beiden Metallflächen befestigt wird. Damit können die parallel zur Metalloberfläche verlaufenden Feldlinien über den dielektrischen Spalt in den Hohlraum eintreten, so daß der Transponder gelesen werden kann. Auch sog. Disk-Tags (scheibenförmige Transponder) können zwischen Metallplatten eingebettet werden. Dazu werden die Ober- und Unterseite der Tags mit Metallfolien aus hochpermeablem amorphen Metall aufgebracht, die jeweils nur eine Hälfte des Tags abdecken, so daß am Spalt zwischen den beiden Teilfolien ein magnetischer Fluß durch die Spule des Transponders entsteht, so daß dieser auslesbar ist.To the Installation of transponders in a metallic environment are glass transponders usable, whose coil is mounted on a high-permeability ferrite rod (ferrite antenna) are wound. When installed in an elongated recess of the metal surface of the Transponder can be read easily. Even the cover of a such arrangement with a metal lid is possible if this with a narrow gap dielectric material (paint, plastic) between the two metal surfaces is attached. With that you can parallel to the metal surface extending field lines over enter the dielectric gap in the cavity, so that the transponder can be read. Also called disk tags (disk-shaped transponders) can be embedded between metal plates. For this purpose, the and underside of the tags with metal foils of high permeability amorphous Applied metal, which cover only one half of the day, so that am Gap between the two sub-films through a magnetic flux the coil of the transponder is created, so that it is readable.
Zur Montage in nicht-metallische Körper gibt es eine Vielzahl flacher, stabförmiger oder anderer Transponderbauformen, die auf-/eingeklebt, eingegossen, eingeschraubt werden können oder die so flach ausgeführt sind, daß sie sogar entlang der Oberflächen aufgebracht werden können.to Assembly in non-metallic body There are a variety of flat, rod-shaped or other types of transponders, which can be glued on, glued in, screwed in or the so flat they are even along the surfaces can be applied.
Die
Waffenfreigabe läuft
bei einer Waffensicherung gem.
Das
Stellelement
In
einer weiteren Ausbaustufe wird zusätzlich zur Waffenkennung
Die
Schaltwippe
Die
Schaltwippe
Die
Schaltwippe
Die
parallele Anordnung der Selbsthaltemagneten
Das
Schaltelement
Die
In
weiteren nicht dargestellten Ausführungen kann das Sperrstück
Es
gibt auch Ausführungen
(nicht dargestellt), bei denen der Drehmagnet
Es
gibt auch Ausführungen
(nicht dargestellt), bei denen so ein linear geführtes Sperrstück in seiner
Verriegelungsstellung die Abzugsstange
Die
Schaltelemente können
auch zusätzlich mit
einem Positionsgeber versehen sein, der ein der Schaltstellung entspre chendes
Signal erzeugt, welches von einer externen Aktivierungseinrichtung
erkannt wird, so daß überprüft werden
kann, in welcher Schaltstellung (Sicherungszustand) sich das Schaltelement
befindet. Ein Freigabesignal bzw. ein Sicherungssignal kann dann
wiederholt werden, wenn sich beispielsweise das Schaltelement nicht
auf Anhieb in die gewünschte
Lage stellen ließ.
Es ist auch möglich,
an der Waffe eine Anzeige vorzusehen, die den Sicherungszustand
angibt (optisch oder akustisch wahrnehmbar bzw. tastbar). Das Schaltelement selbst
ist mit einer in den
Claims (23)
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