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Druckluftschußwaffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckluftschußwaffe,
bei welcher in zwei Stufen Luft in zwei koaxial zueinander bzw. ineinander liegenden
Druckluftzylindem unterschiedlichen Volumens nacheinander auf einen hohen Enddruck
komprimiert wird, und ein durch ein mittels der Abzugseinrichtung auslösbares Luftaustrittsventil
verschlossener Luftüberströmkanal vorgesehen ist, der den zweiten Druckluftzylinder
mit dem Geschoßlager im Lauf verbindet.
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Es sind bereits Druckluftschußwaffen bekannt, bei welchen Luft mittels
ein- oder mehrstufiger Luftpumpen komprimiert und in einem Sammelbehälter gespeichert
wird, aus dem dann eine für die Abgabe eines Schusses benötigte Luftmenge entnommen
wird, wobei die Gleichmäßigkeit der das Geschoß treibenden Druckluft hinsichtlich
der Menge und des Druckes durch komplizierte Regelorgane bewirkt werden soll. Derartige
Schußwaffen haben verständlicherweise erhebliche Nachteile, insbesondere infolge
ihres komplizierten Aufbaus, so daß die Gewähr für sehr präzise und gleichmäßige
Schußleistungen nicht gegeben ist. Auch ist es bekanntgeworden, mehrere Zylinder
vorzusehen, in denen Luft gegebenenfalls auch stufenweise komprimiert wird, indem
die Luft in mehreren Zylindern vorverdichtet und in einem Zylinder einer Endstufe
auf den gewünschten Druck verdichtet werden soll. Die Zylinder sind innerhalb von
beweglichen Hebeln u. dgl. angeordnet, so daß die komprimierte Luft durch lange
Kanäle und noch dazu durch Gelenke von Hebeln hindurchströmen muß, was zwangläufig
unerwünschte Luftverluste zur Folge hat, so daß bei diesen Druckluftschußwaffen
die Gewähr für die geforderte Gleichmäßigkeit gleichfalls nicht gegeben ist.
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Es ist fernerhin bereits vorgeschlagen worden, eine Druckluftschußwaffe
in der Weise auszubilden, daß der mit einem Spannhebelgestänge in bekannter Weise
gelenkig verbundene Kolben in einem Druckluftzylinder durch eine einzige Spannhebelbewegung
aus seiner oberen Totpunktlage unter Ansaugen von Luft aus der Atmosphäre bei stets
gleichbleibendem Hub in seine untere Totpunktlage und durch eine zweite, der ersten
Bewegung entgegengesetzten Bewegung aus seiner unteren Totpunktlage wieder in seine
obere Totpunktlage bewegt und durch das Spannhebelgestänge in dieser Lage blockiert
wird, wodurch die Luft im Zylinder und in dem von diesem zum Druckluftaustrittsventil
führenden Kanal komprimiert und bis zur Abgabe des Schusses durch öffnen des Austrittsventils
unter Druck gehalten wird.
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Es hat sich auf Grund von Versuchen mit dieser Druckluftschußwaffe
gezeigt, daß die vom Kolben im Zylinder komprimierte Luft sowohl bei ständigem Gebrauch
der Druckluftschußwaffe, als auch nach längerem Liegenlassen der Waffe in »gespanntem«
Zustand stets die gleichen Werte aufweist. Weitere Versuche haben nunmehr ergeben,
daß sich die Verhältnisse auch dann nicht ändern, wenn man die Kompression der für
die Schußabgabe benötigten Druckluft noch höher treibt, beispielsweise bis zu Drücken
von etwa 60 atü.
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Gegenüber den bekannten Lösungen besteht die zu lösende Aufgabe darin,
die Anordnung der beiden Zylinder so zu verbessern, daß der Luftüberströmkanal zwischen
Geschoßlager und Hochdruckzylinder möglichst kurz ausfällt und keine Leckverluste,
beispielsweise durch Gelenke, in diesem Luftüberströmkanal auftreten.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, das der innere Druckluftzylinder
und axial hinter diesem der äußere Druckluftzylinder fest an der Waffe angeordnet
sind, wobei die beiden Kolben durch eine axial angeordnete Kolbenstange verbunden
und mittels eines Hebelgetriebes od. dgl. in einem Vor- und einem Rückwärtshub verschiebbar
sind, und daß die Kolbenstange mit einer durchgehenden, die beiden Zylinder verbindenden
zentralen Bohrung versehen ist, in der sich am freien Ende im Bereich des kleineren
Kolbens ein Rückschlagventil befindet und somit das die beiden Druckluftzylinder
halternde Kopfstück einen kurzen Luftüberströmkanal zwischen dem Geschoßlager im
hinteren Laufende und dem Druckluftzylinder aufweist.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Druckluftschußwaffe liegt auch darin
begründet, daß bei ihr die Druckluft auf einen wesentlichen höheren Druck gebracht
werden kann, und daß auch nach längerer Zeitdauer kein Druckluftverlust eingetreten
ist, so daß die das Geschoß aus dem Lauf treibende Energie wesentlich höher und
gleichmäßiger ist als bei den bekannten Waffen, wodurch das Geschoß eine höhere
Austrittsgeschwindigkeit erhält und somit eine gestrecktere Flugbahn, was für die
Treffgenauigkeit bei
unterschiedlichen Entfernungen des Ziels von
wesentlicher Bedeutung ist. Dadurch ist auch die Reichweite beträchtlich höher.
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Den Kolben im größeren, dem Lauf abgewandten Zylinder bildet man vorzugsweise
als Topfkolben aus, an dessen dem Lauf zugekehrten Ende ein an sich bekanntes Spannhebelgetriebe
oder dergleichen Antriebssystem zur Bewegung der Kolben angreift und welches die
Kolben in der Stellung arretiert, in welcher sich der kleinere, dem Lauf zugekehrte
Kolben am Ende seines Kompressionshubes befindet.
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Wesentlich für das Schußergebnis ist ein möglichst kurzer Luftüberströnikanal.
zwischen dem Teil des kleineren Zylinders, in welchem das Druckluftkissen gebildet
wird und dem Geschoßlager, in dem das diesen Kanal absperrende und freigebende Luftaustrittsventil
angeordnet ist, welches in an sich bekannter Weise mittels Hebelgestänge od. dgl.
vom Abzug der Waffe betätigt, d. h. angehoben wird.
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In den F i g. 1 und 2 der Zeichnung ist der Gegenstand der
Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt, welches nachstehend
näher beschrieben ist.
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F i g. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine Druckluftschußwaffe
in schematischer Darstellung, wobei sich die beiden der Erzeugung der Druckluft
dienenden Kolben in der vorderen Totpunktlage befinden, bei welcher zwischen dem
Luftaustrittsventil und dem Kolben der zweiten Stufe ein Druckluftkissen vorhanden
ist, so daß die Waffe schußbereit ist; F i g. 2 läßt den gleichen wesentlichen
Teil der in F i g. 1 dargestellten Druckluftschußwaffe erkennen, bei der
sich die Kolben jedoch in der hinteren Totpunktlage befinden.
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Der Lauf 11 ist mit seinem hinteren Ende 12 in ein Kopfstück
13 eingesetzt, insbesondere in diesem Kopfstück beweglich gelagert, so daß
durch Herausschwenken die Stirnfläche des hinteren Endes 12 des Laufes
11 frei zugänglich ist, um ein Geschoß 14 in das Geschoßlager 15 im
Lauf 11 einzuführen. Im Kopfstück 13 ist ein Luftüberströnikanal
16 angeordnet, in dem das Luftaustrittsventil 17 liegt, das durch
die Feder 18 mit seinem Ventilkegel auf dessen Sitzfläche gedrückt wird.
über den Schaft 19 und eine schematisch dargestellte Abzugseinrichtung
19'
kann das Ventil 17 zwecks Auslösung des Schusses angehoben werden.
Gespannt wird die Abzugseinrichtung durch einen an der Kolbenwand 31 befestigten
und durch den Schlitz 40 und der Hülse 20 nach außen ragenden Stift 35, welcher
bei der Kolbenbewegung nach dem hinteren Totpunkt am Widerlager 36 der Druckfeder
37 auf dem Schlagbolzen 38 anstößt und den Schlagbolzen
38 bis zum Einrasten am Abzug 39 mitnimmt. Mit dem Kopfstück
13 sind die äußere Hülse 20, deren hinteres Ende 21 den Zylinder 22 der ersten
Stufe bildet, sowie die koaxial in dieser liegenden zweiten Hülse 23,
welche
den Zylinder 24 der zweiten Stufe bildet, verbunden. In der Hülse 20 bzw. im Zylinder
22 der ersten Stufe ist der Kolben 25 in Form eines Topfkolbens axial beweglich
gelagert und mittels der Kolbenstange 26 mit dem Kolben 27 in der
Hülse 23
bzw. im Zylinder24 der zweiten Stufe starr verbunden. Die Kolbenstange
26 ist mit einer Axialbohrung 28 versehen, in der im Bereich des Kolbens
27 ein federbelastetes Rückschlagventil 29 angeordnet ist. In der
Wandung der Hülse 20 befinden sich ein oder mehrere Lufteintrittsöffnungen
30, durch welche hindurch Luft in den Zylinder 22 gelangt, wenn sich der
Kolben 25 in der vorderen Totpunktlage befindet. Gegebenenfalls kann aber
auch noch am anderen Ende der Kolbenstangenbohrung 28 im Bereich des Kolbens25
ein Rückschlagventil angeordnet sein, um zu erreichen, daß die Menge der vorverdichteten
Luft im Zylinder 22, die bei der Bewegung der Kolben in die vordere Totpunktlage
wieder expandierte so klein wie nur möglich gehalten bleibt.
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Um die Kolben axial hin und her bewegen zu können, kann beispielsweise
eine an der Wand 31 des Topfkolbens25 angreifende, durch einen Schlitz32 in der
Hülse 20 nach außen ragende Spannstange 33
in Verbindung mit einem Spannhebel
34 vorgesehen sein. Das Spanngestänge ist rechtsseitig angeordnet, ist aber in der
Zeichnung F i g. 1 der Verdeutlichung der Konstruktionsanordnung halber um
901 verdreht dargestellt.
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Die Druckluftschußwaffe gemäß der Erfindung befindet sich in schußbereitem
Zustand, wenn die Kolben die vordere Totpunktlage eingenommen haben, wie dies in
F i g. 1 dargestellt ist. Zwischen dem Luftaustrittsventil 17 und
dem Kolben 27 befindet sich ein Luftdruckkissen, das unter sehr hohem Druck
beispielsweise von 60 atü steht. Wird der Abzug betätigt, so wird über ein
Gestänge der Schaft des Luftaustrittsventils 17 angehoben, so daß sich das
Druckluftkissen schlagartig entspannt und die Druckluft über den Verbindun-Skanal
16 auf das im Geschoßlager 15 des Laufes 16 befindliche Geschoß
14 einwirkt und dieses aus dem Lauf treibt, wobei das Druckluftkissen die ihm innewohnende
sehr hohe Energie dem Geschoß vermittelt.
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Um die Druckluftschußwaffe bei entspannter Waffe wieder schußbereit
zu machen, werden die mittels der starren Kolbenstange 26 miteinander verbundene
Kolben 25 und 27 vennittels eines Spannhebelgestänges oder sonstigen geeigneten
Getriebes od. dgl. aus der vorderen Totpunktlage, wie in F i g. 1
gezeigt,
in die hintere Totpunktlage nach F i g. 2 bewegt. Dabei wird die im hinteren,
größeren Zylinder 22 durch die Eintrittsöffnungen 30 in der Hülse 20 eingeströmte
Luft vom Kolben 25 vorverdichtet und dabei gleichzeitig durch die Kolbenstangenbohrung
28 über das Rückschlagventil 29 in den Zylinder 24 der zweiten Stufe
gedrückt so daß sich in diesem Zylinder eine von den Zylindervolumenverhältnissen
abhängende größere Menge Luft befindet, als vorhanden wäre, wenn der Zylinder 24
Luft bei Atmosphärendruck ansaugen würde. Die Feder des Rückschlagventils
29 ist so stark bemessen, daß es bei der Kölbenbewegung zum hinteren Totpunkt
durch den zunehmenden Luftdruck im Zylinder 22 erst in der Mitte des Kolbenweges
geöffnet wird. Kurz vor dem öffnen des Rückschlagventils 29 wird das Ventil
17
durch einen in der Zeichnung an sich bekannten und daher nicht dargestellten
einfachen Mechanismus geschlossen, wobei bis zu diesem Zeitpunkt noch zusätzlich
Luft durch das Ventil 17 in den Zylinder 24 angesaugt wird. Beim Kompressionshub
des Kolbens 27 werden die beiden Kolben 25 und 27 in die vordere
Totpunktlage bewegt und in dieser festgehalten. Dabei wird im Zylinder 24 vor dem
Kolben 27 ein Luftdruckkissen mit außerordentlich hohem Luftdruck erzeugt,
das selbst während einer längeren Zeitdauer konstant bleibt. Bei diesem Hub entsteht
im Zylinder 22 der ersten Stufe ein Vakuum (soweit nicht schon zwischen Zylinder-
und Kolbenwand und
Dichtungslippen Luft im Zylinder 22 eingeströmt
ist), so daß bei Erreichen der vorderen Totpunktlage Atmosphärenluft wieder durch
die Eintrittsöffnungen 30 in der Hülse 20 in den Zylinder 22 gelangen kann.