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Die Erfindung betrifft einen Bolzenschußapparat nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Bolzenschußapparat ist beispielsweise in GB-PS 11 10 603 beschrieben.
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Herkömmliche Bolzenschußapparate, wie sie zur Viehschlachtung verwendet werden, werden mit verhältnismäßig teueren Kartuschen des Kalibers 9 bis 10 mm betrieben. Nach Abgabe von etwa 50 Schuß in kurzer Folge erwärmen sich die Geräte im Griffbereich auf über 50°C, so daß sie vom Anwender nicht mehr gehalten werden können. Kartuschen dieser Art tragen auf der Hülsenfaltung eine Fettabdeckung zum Schutz gegen Feuchtigkeitseinwirkung auf das Pulver. Dieses Fett verursacht in Verbindung mit dem Pulverschmauch eine störende innere Verschmutzung.
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Die bekannten Bolzenschußapparate haben den weiteren Nachteil, daß das fertigungsbedingte Spiel zwischen Kartuschenlager und Schußbolzen einen Gasschlupf verursacht, der die Durchschlagskraft der Geräte beeinträchtigt und mit zunehmender Abnutzung der Teile deutlich herabsetzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bolzenschußapparat nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß eine bessere Ausnutzung der Kartuschenenergie erfolgt, so daß bei gleicher Durchschlagskraft kleinere Kartuschen mit geringerer Pulvermenge benutzt werden können.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß ist der Zapfen des Schußbolzens mit einem Kolbenring versehen, so daß eine vollständige Abdichtung des Kolbenspalts erfolgt. Ein Kolbenring würde allerdings durch den Druck der auch in die entsprechende Ringnut eindringenden Pulvergase aus seiner Ringnut herausfliegen, sobald der Zapfen das Kartuschenlager verläßt. Durch die Längsrillen oder Durchbrechungen wird erreicht, daß kurz bevor der Zapfen das Kartuschenlager verläßt, eine Druckentlastung am Kolbenring auftritt, so daß der Schußbolzen zwar noch weiter beschleunigt wird, der Kolbenring aber von den Stegen zwischen den Längsrillen oder Durchbrechungen noch festgehalten wird. Der Zapfen wird also nicht abrupt aus dem Kartuschenlager entlassen, sondern unter Druckentlastung noch weiter geführt, bevor er in den Lauf mit größerem Durchmesser eintritt.
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Die Erfindung ermöglicht also mit den Längsrillen oder Durchbrechungen erst die Verwendung von Kolbenringen.
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Mit der Abdichtung des Zapfens gegen das Kartuschenlager wird erreicht, daß die Durchschlagskraft des Bolzenschußapparates länger als bisher konstant gehalten wird und daß preiswerte kleinere Kartuschen mit einem Kaliber von fünf bis sechs Millimeter benutzt werden können. Durch das geringere Pulverladungsgewicht dieser Kartuschen wird die Erwärmung des Gerätes in erträglichen Grenzen gehalten. Andererseits benötigen Kartuschen dieser Größenordnung keine Fettabdeckung, so daß auch die innere Verschmutzung der Geräte wesentlich verringert wird.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.
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Die einzige Figur zeigt einen Bolzenschußapparat gemäß der Erfindung im Längsschnitt und im Schema.
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Der Lauf 1 des Bolzenschußapparates ist an einer Seite mit dem Kartuschenlager 2 verschraubt und am anderen Ende im Bereich seiner Wandverstärkung 3 durch Gewinde mit dem als Führungskappe dienenden Bodenstück 4 verbunden. Der Schußbolzen 5 ist mit seinem Zapfen 6 im Kartuschenlager 2, mit seinem Bund 7 im Lauf 1 und mit seinem Schaft 8 in der Führungskappe 4 axial verschiebbar gelagert.
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Die koaxial oder exzentrisch zum Lauf 1 angeordnete Kaliberbohrung 9 des Kartuschenlagers 2, an das sich Verschlüsse und Zündvorrichtungen anschließen können, nimmt die Kartusche 10 auf und mündet in der Bohrung 11 der Kartuschenlagerhülse 2 a.
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In dieser sind Öffnungen 12, z.B. radiale Durchbrechungen bzw. Schlitze oder auch Längsrillen vorgesehen, die das Kartuschenlager 2 von seiner ringförmigen Stirnfläche her auf einer Teillänge symmetrisch durchlaufen.
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Der Zapfen 6 des Schußbolzens 5 trägt Kolbenringe 13. Im anschließenden Bund 7 ist der Federring 14 eingelassen. Von der Zapfenseite des Bundes 7 führen mehrere Kanäle 15 zur Schaftseite.
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Im Lauf 1 ist die Druckbuchse 16, an deren Außenfläche mehrere Längsnuten 17 verlaufen, axial verschiebbar gelagert. In Schußrichtung liegt die Druckbuchse 16 in einer tellerförmigen Vertiefung an der Druckscheibe 18 an, deren axiale Beweglichkeit von der Federdruckfläche der gummielastischen Feder 19 und der ringförmigen Stirnfläche der Wandverstärkung 3 des Laufes 1 begrenzt wird, wobei die Druckscheibe 18 einen axialen Kragen 18 a aufweist.
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Der Schußbolzenschaft 8 dient dem gummielastischen Pufferkörper 19, der sich gegen den Boden des Bodenstückes 4 abstützt, sowie der Druckscheibe 18 als Führungsbolzen und beim Schuß der Druckbuchse 16 als zusätzliche Führung beim teilweisen Austritt aus dem Lauf 1.
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Das Bodenstück 4, in dem der gummielastische Pufferkörper 19 gelagert ist, weist einen wesentlich größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Pufferkörpers 19 auf, wobei über die ganze Höhe des Pufferkörpers 19 ein freier Ringraum gebildet wird, in den der Pufferkörper bei axialer Beanspruchung in radialer Richtung ausweichen kann. Der Innendurchmesser des Bodenstückes 4 soll mindestens 1,2-fach größer sein als der Außendurchmesser des Pufferkörpers 19. Dasselbe gilt für die Druckscheibe 18 mit dem ringförmigen Kragen 18 a. Das Bodenstück 4 ist bis auf die Durchführungsbohrung 20 für den Schußbolzenschaft 8 als geschlossene Kappe ausgebildet. Die Druckscheibe 18 mit dem Kragen 18 a stützt sich gegen die Stirnfläche 3 a des unteren Endes des Laufes 1 ab, wobei das Bodenstück 4 mittels einer lösbaren kraftschlüssigen Verbindung, z.B. einem Gewinde, mit dem Lauf 1 fest verbunden ist. Lauf 1 und Führungskappe 4 bilden hierbei einen in sich geschlossenen Körper, aus dem keine freien Öffnungen nach außen führen. Der Schußbolzenzapfen 6 ist in dem Bereich der Öffnungen 12 im Durchmesser mit einer Absetzung 21 versehen. Die Kartuschen-Lagerhülse 2 a weist an ihrer freien Stirnfläche an der Innenkante zweckmäßig eine Abschrägung 22 auf.
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Der Bolzenschußapparat hat folgende Wirkungsweise.
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Der bei Zündung der Kartusche 10 durch Umsetzung des entflammten Pulvers in Gas entwickelte hohe Druck wirkt auf die Stirnfläche des Schußbolzenzapfens 6 und treibt ihn aus dem Kartuschenlager 2. Auf diesem Weg verhindern die abdichtenden Kolbenringe 13 einen Energieverlust durch Gasschlupf, was dazu beiträgt, die Energiewerte der Kartuschen senken zu können. Wenn die Stirnfläche des Zapfens 6 die vom Schlitz 12 gebotenen seitlichen Öffnungen der Bohrung 11 erreicht hat, expandieren die Gase unter Druckabfall in den Laufinnenraum.
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Der vom Gasdruck schlagartig beschleunigte Schußbolzen 5 tritt mit seinem Schaft 8 an dem Bodenstück 4 aus und dringt in den Tierschädel ein. Dabei durchläuft der Bund 7 des Schußbolzens 5 den Freihub zwischen seiner Anschlagstellung am Kartuschenlager 2 und der Druckbuchse 16, welche an der Druckscheibe 18 anliegt, die auf der Druckfläche des Pufferkörpers 19 ruht.
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Danach schlägt der Bund 7 auf die Druckbuchse 16 auf, die die kinetische Energie des Schußbolzens 5 über die Druckscheibe 18 auf den gummielastischen Pufferkörper 19 überträgt. Unter diesem Einfluß deformiert sich der Pufferkörper 19 frei und ohne Kerbeinwirkung durch Aufweitung in der Federmitte und Vergrößerung der Federdruckfläche, wozu der Innendurchmesser des Bodenstückes 4 den Raum und der Durchmesser der Druckscheibe 18 die notwendige Abstützung bieten.
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Mit der so in ihr gespeicherten Spannungsenergie zieht der Pufferkörper 19 bei seiner schlagartigen Rückstellung den Schaft 8 sicher und blitzschnell aus dem Tierschädel in den Apparat zurück, wobei die Druckscheibe 18 von der ringförmigen Stirnfläche der Wandverstärkung 3 des Laufes 1 angehalten wird und die mitbeschleunigte Druckbuchse 16 den Schußbolzen 5 weitertreibt, bis sein Bund 7 am Kartuschenlager 2 anschlägt, während das Tier vom Apparat abfällt.
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Damit beim Anschlag des Bundes 7 am Kartuschenlager 2 durch die aktivierte Masse des Schußbolzens 5 kein Prellschlag im Apparate erzeugt wird, verursachen die Kanäle 15 mit ihrem entsprechend abgestimmten Querschnitt durch ein verzögertes Abströmen des zwischen Kartuschenlager 2 und Bund 7 sich verdichtenden restlichen Gasvolumens eine Dämpfung. Die Anschlagskraft des Schußbolzens 5 am Kartuschenlager 2 wird andererseits auf diese Weise noch so intensiv gehalten, daß der Schußbolzen 5 vom Kartuschenlager 2 wieder gemäßigt abprallt und dadurch nochmal teilweise aus der Führungskappe 4 austritt.
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Nach Abnahme des nicht dargestellten Verschlusses kann anschließend durch Zurückschieben des Schußbolzens 5 von Hand mittels Abzugshebels des Verschlusses die Kartuschenhülse 10 leicht und ohne störanfällige mechanische Bauteile ausgestoßen werden. Hierbei wird das in der Bohrung 11 vorhandene Luftvolumen verdichtet und durch diese Drucksteigerung die Kartuschenhülse 10 aus der Kaliberbohrung 9 gedrückt, wobei sich die Kolbenringe 13 durch ihre Dichtungsfunktion als vorteilhaft erweisen.
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Der Federring 14 hat durch Klemmen gegen den Lauf 1 die Aufgabe, den ruhenden Schußbolzen 5 in jeder Stellung gegen die Wirkung seines Eigengewichtes im Apparat festzuhalten und mit seinen Längsbewegungen Schmutzansatz an der Laufinnenwand zu verhindern.
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Beim Schuß müssen die zwischen Kartuschenlager 2 und Bund 7 expandierenden Pulvergase mit den Kanälen 15, den Nuten 17 und dem Spalt zwischen Druckscheibe 18 und Führungskappe 4 dreimal reduzierte Durchgänge mit anschließenden Ausdehnungsräumen durchströmen. Durch diesen mehrfachen Querschnittswechsel und die geschlossene Führungskappe 4 wird die Schallleistung der Kartusche 10 so weit abgebaut, daß beim Schuß am Tier kein Schußgeräusch festzustellen ist.
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Auf dem beschriebenen Weg der Pulvergase in die Führungskappe 4 vollzieht sich andererseits eine vorteilhafte Wärmeabgabe und -Verteilung, wodurch der Pufferkörper 19 thermisch nicht besonders beansprucht wird.
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Bei dem gummielastischen Kunststoff-Pufferkörper 19, seiner ungehinderten einkerbungsfreien Ausdehnungs- und Abstützmöglichkeit und dem Wärmeschutz hat sich ergeben, daß der Pufferkörper nach 12 000 Schüssen noch keine Gebrauchsspuren aufweist.
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Bei einer weiteren Ausführungsform können Lauf und Bodenstück mit gleichem Innendurchmesser und/oder einteilig ausgebildet sein.