DE1553909A1

DE1553909A1 - Energiequelle fuer ein elektrisches Gewehr

Info

Publication number: DE1553909A1
Application number: DE19671553909
Authority: DE
Inventors: Usel Hubert Stephan
Original assignee: Smith and Wesson Corp
Current assignee: Smith and Wesson Brands Inc
Priority date: 1965-05-05
Filing date: 1967-01-28
Publication date: 1971-04-15
Also published as: CH460583A; NL6606150A; ES326382A1; BE680598A; GB1140604A; DE1578234A1

Description

Energiequelle für ein elektrieches Gewehr Bei der Mehrzahl der bekannten Feuerwaffen werden Patronen verwendet, die durch dia'mechenische Einwirkung eines Schlag- stiftes abge feuert worden. Wenn jedoch hülsenlose Patronen verwendet werden, denn sind derartige mechanische Einrichtungen wegegoirhöhten mechanischen Empfindlichkeit und äer dadurch bedingten Gefährlichkeit bei der Händhabung ungeeignet. PUr hUleenlose Patronen, die beispielsweise in der deutschen Potentenmaldung U 12 655'Io/72d beschrieben eindv ist daher stete eine elektrische Zündeinriohtunk vorgesehen.

7«r die Verwendung hülaenloser oder anderer Arten von elektrisch

gesUndeten Patronen ist eine elektrische Zuergiequalle erforder-

1-iche Bisher bot von hierzu eine Batterie odir eine Trocken-

zelle verwandetg wodurch jedoch den Gewicht der Wetten beträcht-

lich erhöht wird. Auenerden ist die Betriebsolcherheit ein

bedeutenden Probleng da die Energiequellen häufig Sepr M 9

erneut geladen odOr ausidauscht worden aUenen und in vielen

MI« auch nur begrenzte ZUndgeschwindIgkeiten zOglioh einde

Wegen den hohen Gewichten und der Tetnocheg daß die Znergie-

quellen häutig nicht in der Watte selbst enthalten sind @ tot

auoh, die Bewegliobkeit der Wetten nicht sehr groß.

Der Brttadung liegt daher die Aufgibe, zugrundet eine in dich

ge&4hlosetne Zuergtfflplle tUr elektriaohe VOINn zu abetteno,

die betriebenioher tot und den Gewtokt der Waffen nur vsät«

erhöht, so daft die Waffen leicht tronapeytiert worden kM»n4

Zur lösung dieser Aufgabe wird daher erfindungegemäß vorgeschlagen, die Erzeugung einen ausreichenden Energiebetrages in einem elektrischen Gewehr mit einem piezoolektrischen Element vorzunehmen, auf das beim Abfeuern des Gewehren ein-Sohlag euogtiübt wird, damit ein Strom zum Zünden der Munition erzeugt wird. Dos piezoelektrinehe Element ist innerhalb den Gewehrsohlosses angeordnet. Zum Übertragen den durch den piezoolektrische Element erzeugten Stroms zur Vorderseite des Gewehrechlonneng die mit der elektrisch zUndbaren Nunition in Berührung intu sind geeignete elektrische Leitunges vorgesehen. In der Nähe"des piezoelektrischen Elementen ist innerhalb den Gewehrechlosses ein Gewicht angebrachtg den beim Betätigen des Sohlossee gegen das piesoalektrioche Element achlägt und einen so starken Schlag verursacht, daß aufgrund den piezoelektriechen Effekten die notwendige Energie zum ZUnden der Munition, die eich in der Kammer der Waffe befindet, erzagt wird. Die Erfindung wird'nun auch anhand der beiliegenden Abbildungen aqofUbrltoh beschrieben# wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe in sinne der Erfindung beftragen können und mit dem Willen zur Patentterung in die Anmeldung aufgenommen wurden. Die Pig. 1 zqtgt ein elektriechen Gewehr mit einer Energie quelle nach-der Erfindunge Die Pig. 2 tot ein Schnitt durch den Gewehrsohloßl, die Kammer. den »gemin und den Zubringmeobanismus einen elektriaohen GeweIwen mit der erfindungsgemäßen Energiequo.110. Die Fig. 3-ist ein Schnitt durch das Gewehrschloß und z . el# eine Patrone nach der Zündung.

Die Fig. 4 ist ei:R?e-nigtet der Linie 4-4 der Fig. 3.

Die Figur 1 zeigt ein elektrischen Gewehr 1 mit einer erfindungegemäßen Energiequelle. Es enthält einen Schnft 2, einen AbZugshehn 3, einen-leuf 4 und. ein Schloß 5. Von einem Magazin 6 lassen sich die Patronen in einen Zubringermechenis'mus einführen. Am hinteren Ende des Schlossen ist eine Peder 11 zum

Antreiben des Schlossen 5 vorgesehen, Mit 12 ist die

f*x

Kammer bezeichnet. ratronezf"'eind sowohl in der Kammer

fertig zum AbschÜB 310 auch im Nagezin fertig zum Einführen in die Kammer gezeigt.

-Die Patrnnen bestehen im wesentlichen aus einem Geschoß 189 einer Treibladung 19 und.aus einer niederohmigen S(ohicht 20 auf der Trdbladung. Der Widerstand der Schicht ist derart bemessen, daß genUgend Wärme zum Unden der Treibladung und zum Abfeuern des Geschossen erzeugt wir4, wenn der im Gewehr erzeug.tö Strom durch ihn fließt. Im Schloß ist ein piezoelektriaohen Blement'21 angebracht, an dessen Vorderltläche eine dUnne Netallfolle 22 und an dessen RUckfläche eine dünne Metellfolie 23 befestigt ist. Die Metellfolie 22 ist mit einer Metallplatte 24 in Bi%rUhrung" die die Verlängerung einer Elektrode 25 Ist.

Die Elektrode 25, die Metällplatte 24 und den piezoolektrische *Blement»21 sind, ausgenommen die Vorderfläche der Elektrode und die Rückfläche des piezoelektrischen Blementeng von einer konzentrischen Isolierung 26 umgeben. Innerhalb des Schlosses ist ein Raum 27 vorgeaeheng in dem ein schwerer und in dem Raum frei beweglicher Kern 28 angeordnet ist. In einem vergrößertan Teil 30 der Kammer ist ein Dichtungering 29 vorgesehen. Der Vorderabschnitt 31 den Schlossen intleicht abgesehrägt, wie aus den Figuren hervorgeht. Wenn die Treibladung gezündet worden ist, denn drücken die erzeugten Geao gemäß der Fig. 3 den Dichtungering 29 zum rückwärtigen Ende des'Teils 30 der Kammer und um den obgeaohrägten Ab- schnitt den Schlosses. Hierdurch wird der Vorderabschnitt des Schlosses gegenüber der Wendung der Kammer abgedichtet und ein Entweichen der Oase in die Kammer vermieden. Beim Betrieb wird daa*Schlooo noch rUckwärto (in den Figuren nach linke) gegen die Kraft der Feder 11 gedrückt und (durch nicht gezeigte Vorrichtungen)verriegelt. Wenn der Abzug betätigt wirdg da= wird die Verriegelung gelöst und das Schloas wird durch die Federkraft nach vorn gedrückt# wobei die oberoi.*te Patrone aus dem Magazin in die Kammer befördert wird. Die durch die ?oder noch vorn aungeUI>te Kraft reicht ausq um den Kern innerhalb den Schlosses zu beschleunigen, ao daß er gegen die hintere Metellfolie 23 des piezoolektriaohen Elementen - schlägt. Durch den Schlag wird aufgrund den piezoolektrischen Effekten ein Strom erzeugt, der durch die vordere Metelltolieg die Metellplottet die Elektrodeg die niederohmige Bohicht auf der Rüokaeite der Patronel rund um die Kammer und zurück durch den äußeren Abschnitt den Schlosees zur Metelltolie out der Rückseite des piezoelektrinahen Elerentes fließt. Der er. zeugte Strom verursacht eine no starke Erhitzung den nieder-.ohmigen Widerstandes, daß die Treibladung der Patrone genft.got und das Geschoß durch den laut befördert wird. die entstehenden Gase schieben den Dichtungsring nach rückwärtsq so daß sie nicht naäh hinten entweichen können. Sie können auch, wenn das Gewehr entsprechend konstruiert ist, einen genUgenden Stoß ausüben, so daß das Schloß zurückbewegt wird und eine zum Zuführen einer weiteren Patrone in die Kammer geeignete Stellung einnimmt. Das piezoelektrische Element kOnn aus irgeüdeinem bekannten piezoolektrinehen Nßterial bestehent z.B. kristellinem Quarz@ Roohgllggalzv Beriuntitenatg Turmaling Ammoniumdibydrogenphosphat oder Äthylendiamintartrat. Obwohl alle diene Stoffe verwendet werden könnent besitzen einige-von Ihnen gewisse Nachteile. Beispielsweise beKtzt Rochelleseln zwar ausgeprägte piezoelektriache Eigenschatteng doch zersetzt es sich bei hohen Temperaturen und erfordert einen Schutz gegen Peuohtigkeit, so daß en für Waffen# die veränderbaren Bedingungen unterworfen worden könnteng nicht so gut geeignet ist. Bevorzugt wird daher als piesoelektriachen Material Quarz, d.h. kristellinen Silioiumdioxid. Quarz ist praktisch unlöslich in Wasser und chemisch gegenüber Alterungneracheinungen sehr stabil. 39 kann auch kristallinen Silioium verwendet worden# dem zur Bildung einen elbleitern eine gesteuerte Nenge einer erwUnaohten Verunreinigung zugegeben ist@

Da die spezielle Größe des piezoelektriechen Elementen nicht

nur vom verwendeten Meteriale sondern auoh vom Widerntend der

Sohiobt auf der Rückseite der I%trone abhängt 9 können neine

Abmeneungen auf die -folgende Weine bestimmt worden@ Wenn alg

niederohnige sohtoht eine Miaohung von'Bletdioxido grophit

und Eitroce llulone (Schießbauw#ölle ).in einen Gewtohtsverbältnie

von 100 8 4 8 10 verwendet wird# denn wird eine Spannung von 20

bin 24 Volt bei-einem ßtron von 500 mA benötigte um die Sohtoht

auf eine zum Zünden der Treibladung der Patrone erforderliche Temperatur zu bringen. Dieser Strom muß über eine Zeitspanne von mindestens 0#01 Sekunden erzeugt worden. Ein kriotalliner Qua'rzkörper mit einem Durchmesser von etwa 20 mm und einer Dicke von etwa 3 mm ist dann groß genug, um beim Anschlagen mit einem schweren Kern die erforderliche elektrische Energie ZU erzeugen* Die etfindungegemäße Energiequelle muß nicht unbedingt in einem Repotiergewehr verwendet worden und-eignet sich nicht nur für kleine Waffen. Die Erfindung besteht vielmehr ganz allgemein in der Verwendung eines piezoolektrinehen Elementee innerhalb des Schlosses einer elektrischen Watte# welchen# wen das Schlose die riähtige Stellung einnimmt# mit so großer Kraft angestoßen wirdi daß eine zum ZUnden der Treibladung der Patrone und zum Abfeuern den Geschossen ausreichende' elektrische Energie erzeugt wird. Noch der Erfindung wird eine verbesserte Euergiequelle tUr elektrische Waffen und eine Einrichtung zum Anordnun der Energiequelle in einer elektrischen Waffe vorgeschlagen@ Bewegliche elektrische Waffen brauchen daher nicht mehr so häufig auf ihre Betriebesioherheit untersucht werden.

Claims

A3ispeüohe 7-ON Elektrische Waffe mit einem Schlosag fAesaen Vorderfläche an eine elektrisch zündbare Patrone angrenzt, g o k e n nz e i o h n e't# d u r c h eine aus einem piezoelektrischen Element (21) bestehende Energiequelle im Schloß (5), durch eine Einrichtung (2,9,) zum Anschlagen des piezoelektorischen Blementeä beim Abtaue= der Waffe und durch Einrichtungen (229 239 25"-5), durch die dao giazoelektrische Element mit dem elektriechen Zünder (2o) der Patrone (13) elektrisch verbunden ist. 2) Waffe noch Anspruch 1, a c d U 2 0 h g e k e n n- z e i o h n e tg daß die rti=ichtung zum Anahlggen des piezoelektrischen Bleaimteo e-L#n gno schwerem Material bestehender Kern iste üer.-im SchloS hinter dem piezoelektriaohen Element angeordnet igt.

Waffe naft Anspruch 1 oder 2, d a d u.r o h g e k e a U- a i o h n e ty daß die Einrichtungen zum elektrischen Verbinden den piezoelektriechen Elementes mit dem ZUnder eine Elektrode (25) im Mittelabschnitt den Schlosses entbalteng die gegen einn Mete12.:tolie (22) des piezooldtrinehen Blementee anliogt, und daß 8,ägeoe 'Elektrode und dea piezo- elektrische Blewent von einer konzentriachen Isolierung (26) umgeben eind, dte vom Teil rIes Schlonnen (15), der alo zwotte Elektrode dientg umgeben ist.

Waffe nach, An&oprüohen 1 , 2 oder, (2 Fi d- u r o h a e - k 0 a n 2 G t 0 h a G tg a02 üos Element eue einem krietolliner4 oder einem silteium- Malbleiterkörpez besteht.