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Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftdruckschußwaffe, die einen
mit dem Lauf durch eine Öffnung verbundenen Druckluftzylinder aufweist, in dem ein
gegen die Druckluftzylinderwand abgedichteter Kolben gleitet, wobei dieser Kolben
mit einem Energiespeicher in Verbindung steht, der sich mit dem dem Kolben gegenüberliegenden
Ende an einem feststehenden Bauteil der Waffe abstützt, und für den Energiespeicher
eine Spannvorrichtung angeordnet ist.
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Bekannt sind Luftdruckschußwaffen, bei denen eine Stahl-Schraubenfeder
als Energiespeicher angeordnet ist. Diese Stahlfeder wird entweder durch Abknicken
des Laufes oder bei höherer Leistung durch andere Spannvorrichtungen gespannt. Der
zum Schuß erforderliche Luftdruck wird dabei in einem Luftdruckzyhnder erzeugt,
in dem ein mit der Schraubenfeder verbundener Kolben gleitet. Nachteilig bei diesen
Konstruktionen ist, daß die zur Erzeugung der Druckluft erforderlichen Bauteile,
insbesondere aber die Schraubenfeder selbst, einen sehr großen Bauraum beanspruchen,
wodurch beispielsweise bei Luftpistolen die Lauflänge im Verhältnis zur Gesamtlänge
der Waffe klein wird. Ein weiterer Nachteil derartiger Luftdruckwaffen ist das Nachlassen
der Schußleistung im Laufe der Zeit infolge Setzen der Stahl-Schraubenfeder, wobei
dieses Erlahmen der Feder bei Aufbewahren der Schußwaffe in gespanntem Zustand sehr
schnell eintritt. Ein einfaches Auswechseln der Schraubenfeder ist jedoch nicht
möglich, da diese beim Einbau in die Waffe sehr stark vorgespannt wird und deshalb
nur mit Hilfe einer Vorrichtung eingebaut werden kann.
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Weiter sind druckgasbetriebene Schußwaffen bekannt, wobei als Druckgasspeicher
mit Kohlendioxyd gefüllte Patronen verwendet werden. Nach einer bestimmten Anzahl
von Schüssen müssen jedoch diese Patronen ausgewechselt werden, da bei jedem Schuß
ein Teil der Druckgasfüllung entweicht. Weiter ist von Nachteil, daß derartig ausgebildete
Schußwaffen ein Schnellöffnungsventil für das Treibgas benötigen, das relativ oft
ersetzt werden muß, wodurch die Betriebssicherheit einer derartigen Schußwaffe wesentlich
vermindert wird. Die Betriebskosten werden dadurch, verbunden mit dem erforderlichen
ständigen Auswechseln der Druckgaspatronen, verhältnismäßig hoch.
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Preßluftbetriebene Schußwaffen sind ebenfalls bekannt. Hierbei wird
ein Behälter mittels einer Luftpumpe durch eine oder mehrere Hebelbewegungen mit
Luft hohen Druckes gefüllt. Der erreichbare Maximaldruck ist bei diesen Ausführungen
wegen der Zündgefahr des Schmieröles begrenzt. Bei diesen Konstruktionen ist ebenfalls
ein Schnellöffnungsventil erforderlich, welches die bereits beschriebenen Nachteile
mit sich bringt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Luftdruckschußwaffe
der eingangs genannten Art zu schaffen, die die angegebenen Nachteile vermeidet
und einen einfachen Aufbau sowie eine große Betriebssicherheit und eine hohe Schußleistung
aufweist, wobei der Energiespeicher einen kleinen Bauraum beansprucht und leicht
auswechselbar ist. Der Energiespeicher soll dabei in der Weise lös- und wechselbar
ausgeführt werden, daß er getrennt von den baulichen Formen der einzelnen Waffenhersteller
als Serienprodukt billig hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird entsprechend der Erfindung dadurch gelöst, daß
der Energiespeicher eine aus Federzylinder und Verdrängerkörper bestehende Gasfeder
ist. Derartige an sich bekannte Gasfedern sind nicht nur einfach in ihrem Aufbau,
sondern sie beanspruchen auch im Gegensatz zu den herkömmlich verwendeten Stahl-Schraubenfedern
einen kleinen Bauraum, wodurch der gesamte Raumbedarf für die die Druckluft erzeugende
Einrichtung wesentlich geringer ist, als dies bei Verwendung einer Schraubenfeder
der Fall ist. Insbesondere bei Luftpistolen ist der geringe Raumbedarf einer solchen
als Energiespeicher verwendeten Gasfeder ein wesentlicher Vorteil, da hierdurch
bei gleichbleibender Gesamtpistolenlänge die Lauflänge gegenüber einer mit einer
Schraubenfeder ausgerüsteten Luftpistole erheblich größer ist. Ebenso weist eine
mit einer derartigen Gasfeder ausgerüstete Luftdruckschußwaffe auch wesentliche
Vorteile gegenüber den Ausführungen, die mit Kohlendioxyd gefüllten Patronen oder
mit einem preßluftgefüllten Behälter arbeiten, auf, denn es wird kein Schnellöffnungsventil
benötigt, und der Gesamtaufbau der Waffe wird dadurch nicht nur sehr einfach, sondern
es wird gleichzeitig eine große Betriebssicherheit und eine einfache Wartung der
Waffe erreicht. Außerdem wird erreicht, daß die Waffe bei einfachem Gesamtaufbau
beim Abschuß ruhig in der Hand liegt und insgesamt billig hergestellt werden kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Federzylinder mit dem
Kolben verbunden und der Verdrängerkörper wird in an sich bekannter Weise durch
eine zylindrische Kolbenstange gebildet, deren aus dem Federzylinder ragendes Ende
sich an einem feststehenden Teil der Waffe abstützt. Die Befestigung des Kolbens
am Boden des Federzylinders ermöglicht eine sehr einfache Montage der Gasfeder im
Druckluftzylinder der Waffe, denn der Kolben samt der Gasfeder kann ohne weiteres,
also ohne Verwendung einer besonderen Vorrichtung, nachdem Lösen beispielsweise
eines Schraubdeckels am freien Ende des Zylinders ausgewechselt werden. Eine derart
leichte Austauschbarkeit der Gasfeder ermöglicht dem Schützen, zur Veränderung der
Schußleistung der Waffe die Gasfeder schnell und ohne Anstrengung gegen eine Gasfeder
mit anderer Federkennlinie auszuwechseln.
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Die zur Drucldufterzeugung erforderliche Vorrichtung wird gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung besonders kurz und klein im Durchmesser, indem der
Federzylinder als Kolben für den Druckluftzylinder ausgebildet ist und an seinem
zylindrischen Teil mit Mitteln zur Abdichtung gegenüber dem Druckluftzylinder versehen
ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Federzylinder einen
Anschlag für die Spannvorrichtung auf. Dadurch wird ein sehr kompakter Aufbau der
Waffe mit wenig einzustellenden Teilen erzielt, was insbesondere die Betriebssicherheit
erhöht und die Wartung vereinfacht.
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Entsprechend der Erfindung wird der Druck der Gasfüllung im Federzylinder
und der Querschnitt des Verdrängerkörpers so bemessen, daß die Federkennlinie der
Gasfeder einen annähernd waagerechten Verlauf aufweist. Infolge dieses Kennlinienverlaufes
wird erreicht, daß beim Vorschnellen des Kolbens in den Druckluftzylinder auf diesen
Kolben über den gesamten Weg eine annähernd gleiche Kraft, herrührend von der Gasfeder,
ausgeübt wird. Bei Verwendung von Stahl-Schraubenfedern ist dies jedoch nicht der
Fall, da hierbei die Kraft auf den Kolben
infolge der verhältnismäßig
steil verlaufenden Federkennlinie gegen Ende des Weges stark abfällt.
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Wird die Federkraft der Gasfeder so bemessen, daß diese der Federkraft
einer üblicherweise verwendeten Schraubenfeder im entspannten Zustand der Waffe
entspricht, so ist die zum Spannen der Waffe erforderliche Arbeit geringer als bei
Verwendung einer Schraubenfeder. Die Schußleistung ist jedoch, wie Versuche zeigten,
trotz der geringeren freiwerdenden Energie sehr gut, was darauf zurückzuführen ist,
daß im Gegensatz zu einer Schraubenfeder bei einer Gasfeder keine Schwingungen entstehen.
Ebenso ist die Massenbeschleunigung bei Verwendung einer Gasfeder infolge der annähernd
konstanten Kraft auf den Kolben wesentlich günstiger.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Federkraft der Gasfeder
so bemessen, daß die Federkennlinie in teilweise gespanntem Zustand der Waffe die
Federkennlinie einer herkömmlicherweise verwendeten Schraubenfeder schneidet. Ist
beispielsweise die Gasfeder so ausgelegt, daß sich ihre Kennlinie in halbgespanntem
Zustand mit der Kennlinie der Stahlfeder schneidet, so ist zwar die zum Spannen
erforderliche Arbeit gleich, jedoch ist der Kraftaufwand subjektiv geringer als
bei der Schraubenfeder, da bei Beginn des Spannens der tatsächlich höhere Kraftaufwand
nicht auffällt, weil die Spannschubstange am Knicklauf spitzwinkelig angreift, jedoch
gegen Ende des Spannens annähernd rechtwinkelig ist, dort aber der Kraftaufwand
für die Gasfeder geringer ist als für die Schraubenfeder.
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Da die Gasfeder entsprechend ihrer flach verlaufenden Federkennlinie
gegen Ende des Kolbenweges eine wesentlich höhere Kraft auf den Kolben ausüben kann
als die Stahlfeder, wird im Druckluftzylinder ein höherer Luftdruck erzeugt, wodurch
sich eine bessere Schußleistung ergibt. Ist die Federkraft der Gasfeder so bemessen,
daß diese im gespannten Zustand der Waffe der Federkraft einer üblicherweise verwendeten
Schraubenfeder entspricht, dann ist der subjektive Kraftaufwand zum Spannen der
Waffe gleich dem einer Stahlfeder, jedoch wird die Schußleistung wesentlich erhöht.
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Weitere Ausbildungsmöglichkeiten und vorteilhafte Wirkungen ergeben
sich aus der Beschreibung des Aufbaues und der Wirkungsweise der nachfolgend beispielsweise
dargestellten Ausführungsformen der Erfindung.
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F i g. 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung der erfindungsgemäßen
Luftdruckschußwaffe im Längsschnitt, wobei der Federzylinder mit dem Kolben verbunden
ist; F i g. 2 stellt die Luftdruckschußwaffe mit einem als Kolben ausgebildeten
Federzylinder in vereinfachter Darstellung im Längsschnitt dar; F i g. 3 zeigt den
Vergleich der Federkennlinien zwischen einer Schraubenfeder und einer Gasfeder,
wobei im entspannten Zustand der Waffe die Federkraft der Gasfeder der Federkraft
der Schraubenfeder entspricht; F i g. 4 zeigt die Federkennlinien einer Schraubenfeder
und einer Gasfeder, wobei im halbgespannten Zustand der Waffe die Kennlinie der
Gasfeder die Kennlinie der Schraubenfeder schneidet; F i g. 5 stellt die Federkennlinien
einer Schraubenfeder und einer Gasfeder dar, wobei die Federkraft der Gasfeder in
gespanntem Zustand der Waffe der Federkraft der Schraubenfeder entspricht. Die in
F i g. 1 vereinfacht dargestellte Luftdruckschußwaffe besteht aus dem Lauf 1 und
dem Druckluftzylinder 2, der eine Öffnung 3 zur Verbindung mit dem Lauf i aufweist.
Der Kolben 4 ist an dem Federzylinder 5 befestigt, während sich der Verdrängerkörper
9 am Schraubdeckel 8 abstützt. Fest mit dem Federzylinder 5 ist der Anschlag 7 verbunden.
Die Spannschubstange 10 ist am Lauf 1 angeordnet, welcher um den Bolzen
13 schwenkbar gelagert ist. Ebenfalls schwenkbar gelagert ist der Verriegelungshebel
11, der sich am Abzug 12 abstützt.
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F i g. 1 stellt die Waffe in gespanntem Zustand dar, dabei greift
der Verriegelungshebel 11 am Anschlag 7
ein und stützt sich am Abzug
12 ab. Beim Betätigen des Abzuges 12 gibt der Verriegelungshebel 11 über den Anschlag
7 den Federzylinder 5 frei, der sich über den Verdrängerkörper 9 am Schraubdeckel
8 abstützt und infolge der Druckgasfüllung in den Druckluftzylinder 2 vorschnellt.
Der Kolben 4 erzeugt dabei im Druckluftzylinder 2 die zum Schuß erforderliche Druckluft,
die über die Öffnung 3 auf die im Lauf 1 befindliche Kugel 14 wirkt, wodurch diese
abgefeuert wird.
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Zum Spannen und Laden der nunmehr abgeschossenen Waffe wird der Lauf
1 um den Bolzen 13 abgeknickt. Dabei greift die mit dem Lauf 1 verbundene Spannschubstange
10 am Anschlag 7 des Federzylinders 5 an. Der Federzylinder 5 wird
dabei solange in Richtung auf den Schraubdeckel 8 bewegt, wobei der Verdrängerkörper
9 in den Federzylinder einfährt, bis der Verriegelungshebelll wieder am Anschlag
7 einrastet. Nach dem Einbringen der Kugel 14 in den Lauf 1 wird dieser wieder in
Schußstellung zurückgeschwenkt, wodurch die Waffe wieder gespannt und geladen ist.
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Die in F i g. 2 beschriebene Ausführungsform unterscheidet sich von
der nach F i g. 1 dadurch, daß der Federzylinder 5 selbst als Kolben für den Druckluftzylinder
2 ausgebildet ist und an seinem zylindrischen Teil die vorzugsweise als Kolbenringe
ausgebildeten Mittel 6 zur Abdichtung gegenüber dem Druckluftzylinder trägt. In
der Wirkungsweise besteht bei dieser Ausführungsform kein Unterschied gegenüber
der nach F i g. 1.
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Die F i g. 3, 4 und 5 zeigen den Vergleich der Federkennlinie 15 einer
herkömmlich verwendeten Schraubenfeder mit der Federkennlinie 16 einer Gasfeder,
wobei in F i g. 3 der Gasdruck in der Gasfeder so gewählt ist, daß die Gasfederkennlinie
16 im entspannten Zustand der Waffe die Kennlinie 15 der Schraubenfeder schneidet.
In F i g. 4 ist die Gasfeder mit einer Gasfüllung höheren Druckes versehen, so daß
deren Kennlinie 17 die Kennlinie 15 der Schraubenfeder in etwa halbgespanntem Zustand
der Waffe schneidet, während in F i g. 5 die Federkraft der Gasfeder so bemessen
ist, daß deren Federkennlinie 18 die Federkennlinie 15 der Schraubenfeder im gespannten
Zustand trifft. Die Federkraftdiagramme selbst sind insofern vereinfacht dargestellt,
indem die Gasfederkennlinien als gerade dargestellt sind und der Schnittpunkt der
Achsen nicht dem Nullpunkt entspricht.