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Hintergrund
der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft Feuerwaffen und insbesondere elektronische Feuerwaffen
zum Abfeuern elektrisch aktivierter Munition. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung eine elektronische Feuerwaffe zum Abfeuern
elektrisch aktivierter Munition und ein Verfahren zum Steuern einer
elektrischen Feuerwaffe.
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Obwohl
es viele ältere
Schrift an über
elektronische Feuerwaffen im Allgemeinen und spezieller zu elektronischen
Feuerwaffen zum Abfeuern elektrisch aktivierter Munition gibt, haben
es diese älteren Schriften
(siehe z. B. US-A-5 303 495; US-A-4 793 085; US-A-3 850 113 und US-A-3
255 547 Schriften) versäumt,
ein Steuersystem zum Koordinieren und Steuern der elektronischen
Komponenten der Feuerwaffe und der Funktionen, welche diese ausführen und
regulieren, anzugeben. Ebenso wie ein Gehirn benötigt wird, um die vielen Komponenten
in einem menschlichen Körper
zu steuern und mit diesen Komponenten zu kommunizieren und diese
zu überwachen
elektronisches Nervennetzwerk über
ein, besteht ein Bedarf für
eine Systemsteuerung oder ein Gehirn in einer elektronischen Feuerwaffe,
um den Elektrizitätsfluss
zu regulieren, die vielen elektronischen Komponenten zu steuern
und die Funktionen jeder Komponente sowie des Ganzen zu überwachen,
um eine zuverlässigere
und genauere Feuerwaffe sicherzustellen.
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Dementsprechend
verbleibt ein Bedarf für eine
zuverlässigere
genauere elektronische Feuerwaffe zum Abfeuern elektrisch aktivierter
Munition.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung gibt eine elektronische Feuerwaffe und ein
System zum Steuern der Feuerwaffe an, welches eine Zuverlässigkeit
und Grad an Steuerung aufweist, der hier zuvor nicht verfügbar war.
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Insbesondere
gibt die vorliegende Erfindung eine elektronische Feuerwaffe zum
Abfeuern elektronisch aktivierter Munition gemäß dem Anspruch 1 an. In einem
ersten Ausführungsbeispiel
einer elektronischen Feuerwaffe umfassend einen mit einer Aufnahme
verbundenen Gewehrlauf, eine an den Gewehrlauf angrenzend ausgebildete
Kammer, wobei die Aufnahme zum Aufnehmen mindestens eines Satzes
elektrisch abgefeuerter Munition geeignet ist, wobei der Gewehrlauf
und die Aufnahme in einen Griff eingefasst sind, wobei eine bewegliche
Bolzenanordnung innerhalb der Aufnahme positioniert ist, wobei die
Bolzenanordnung geeignet ist, einen Munitionssatz von der Aufnahme
in die Kammer des Gewehrlaufs zu befördern, wobei die Bolzenanordnung ein
Bolzengehäuse,
einen zum Bewegen der Bolzenanordnung zwischen geöffneten,
geschlossenen und geschlossenen und verriegelten Stellungen geeigneten
Bolzengriff sowie einen elektrisch leitenden Zündstift, eine wirksam mit der
Bolzenanordnung verbundene Abzugsanordnung, Spannungsversorgungsmittel,
und einen Sicherheitsmechanismus mit mindestens einer „Sicherheits-" und „Feuer"-Stellung umfasst,
umfasst die Verbesserung:
- A. Systemsteuerungsmittel,
welche Energie von den Spannungsversorgungsmitteln erhalten, die programmiert
sind, um Abfeuern, Sicherheit, Energiesparen und Diagnosefunktionen
zu steuern, wobei die Systemsteuerungsmittel umfassen:
- I. Spannungserhöhungsmittel,
welche elektrisch angeschlossen sind, um erhöhte Spannung auf den Zündstift
zu übertragen;
- II. Umschaltmittel zur Isolierung des Zündstiftes von den Spannungserhöhungsmitteln,
und der Spannungserhöhungsmittel
von den Spannungsversorgungsmitteln, wobei die Umschaltmittel durch
das Auftreten mindestens einer der nachfolgenden Zustände ausgelöst wird:
- a) das Fehlen eines Munitionssatzes innerhalb der Kammer des Gewehrlaufes;
- b) das Befindlichsein der Sicherheit in der Sicherheitsstellung;
- c) das Befindlichsein des Bolzens in der geöffneten Stellung;
- d) das Überschreiten
eines vorgewählten
Zeitraums der Nichtbenutzung der Feuerwaffe; und
- e) das Versagen oder die Fehlfunktion der Systemsteuerungsmittel
oder einer beliebigen, damit verbundenen Komponente;
- III. Mittel zur elektronischen Detektion der Anwesenheit eines
Munitionssatzes innerhalb der Kammer des Gewehrlaufes;
- IV. Mittel zum Überwachen
der Kapazität
der Spannungsversorgungsmittel; und
- V. wirksam mit dem Sicherheitsmechanismus verbundene elektronische
Sicherheit zur Vermeidung dessen, dass Spannung den Zündstift
erreicht, wenn die Sicherheit in der Sicherheitsstellung befindlich
ist und zur Vermeidung dessen, dass die Systemsteuerungsmittel einen
Auslöserzug
detektieren, wenn der Sicherheitsmechanismus in der Sicherheitsstellung
befindlich ist;
- B. Elektronischer Abzugsschalter und die Systemsteuerungsmittel,
wobei der elektronische Abzugsschalter geeignet ist, ein Signal
an die Systemsteuerungsmittel zu senden, wenn der Abzug gezogen
wird;
- C. Elektrische Isolierungsmittel, welche das Gehäuse des
Zündstifts
isolieren, wobei der Zündstift ein
nach vorne gerichtetes leitendes Ende und einen rückwärts gerichteten
leitenden Bereich hat, wobei das vorwärts gerichtete leitende Ende
zum Übertragen
von Spannung an einen Munitionssatz innerhalb der Kammer des Gewehrlaufs
nur, wenn die Bolzenanordnung in einer geschlossenen und verriegelten
Stellung ist, angeordnet ist, wobei der rückwärts gerichtete leitende Bereich angeordnet
ist, um Spannung nur zu erhalten, wenn die Bolzenanordnung in der
geschlossenen und verriegelten Stellung ist; und
- D. mindestens einen wirksam mit den Systemsteuerungsmitteln
verbundenen Anzeiger.
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Die
augenblickliche Erfindung gibt ferner ein Verfahren an zum Abfeuern
elektrisch aktivierter Munition aus einer elektrischen Feuerwaffe,
wie z. B. das oben beschriebene Beispiel, gemäß Anspruch 37, umfassend:
- A. Steuern und Koordinieren sämtlicher
Abfeuer-, Sicherheits-, Energiespar- und Diagnosefunktionen und Regeln der
Verteilung von Energie an den Zündstift
mittels;
- I. Erhöhen
der Spannung von den Spannungsversorgungsmitteln, und Regulieren
der Übertragung der
erhöhten
Spannung auf den Zündstift;
- II. Erhalten von Energie durch Isolieren des Zündstifts
von den Spannungsversorgungsmitteln und der Spannungserhöhungsmittel
von den Spannungsversorgungsmitteln, bei dem Auftreten mindestens
eines Zustandes ausgewählt
aus:
- a) das Fehlen eines Munitionssatzes innerhalb der Kammer des
Gewehrlaufes;
- b) das Befindlichsein der Sicherheit in einer Sicherheitsstellung;
- c) das Befindlichsein des Bolzens in der unverriegelten Stellung;
- d) das Befindlichsein des Bolzens in der geöffneten Stellung;
- e) das Überschreiten
eines vorgewählten
Intervalls der Nichtbenutzung der Feuerwaffe;
- f) das Versagen oder die Fehlfunktion der Systemsteuerungsmittel
oder einer beliebigen damit verbundenen Komponente;
- III. das elektronische Erfassen des Vorhandenseins von Munition
innerhalb der Kammer des Gewehrlaufs;
- IV. Überwachen
der Kapazität
der Spannungsversorgungsmittel; und
- V. dem Verhindern dessen, dass Spannung den Zündstift
erreicht, wenn die Sicherheit in der sicheren Stellung ist und dem
Verhindern dessen, dass die Systemsteuerung ein Signal von dem Auslöserschalter
annimmt, welches durch einen Auslöserzug erzeugt wird, wenn die
Sicherheit in der sicheren Stellung befindlich ist;
- B. Senden des Signals an die Systemsteuerungsmittel, wenn der
Auslöser
gezogen wird; und
- C. Anzeigen des Status der Feuerwaffe.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Seitenansicht einer Feuerwaffe gemäß der Erfindung.
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2 ist
eine Links-Hinten-Ansicht einer Feuerwaffe gemäß der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
ein Verdrahtungsdiagramm einer Ausführungsform einer Feuerwaffe
gemäß der Erfindung.
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4 ist
eine Querschnittansicht im Aufriss, welche eine Ausführungsform
einer Bolzenanordnung und Auslöseranordnung
einer Feuerwaffe gemäß der vorliegenden
Erfindung mit dem Zündstift
in dessen rückwärts gerichteter
Stellung zeigt.
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5 ist
eine Teilseitenansicht im Aufriss, welche einen Abschnitt der Bolzenanordnung
zeigt, während
diese von der geschlossenen und verriegelten Stellung in die unverriegelte
Stellung gebracht wird.
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6 ist
eine Querschnitts-Rückansicht
im Aufriss entlang der Linie 6-6 von 4.
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7 ist
eine Seitenaufrissansicht einer elektrischen Kontaktanordnung des
Zündstifts,
welche das Kontaktgehäuse
gestrichelt darstellt.
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8 ist
eine Querschnittsansicht im Aufriss, welche die Bolzenanordnung
aus 4 mit dem Zündstift
vorwärts
vorgespannt zeigt.
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9 ist
eine Seitenaufrissansicht eines Zündstifts und elektrischen Kontakt
des Zündstifts entsprechend
der vorliegenden Erfindung.
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10 ist
eine Teildraufsicht einer Feuerwaffe gemäß der vorliegenden Erfindung,
bei der die Gewehrlaufsanordnung entfernt ist.
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11 ist
eine Teilexplosionsansicht einer Feuerwaffe gemäß der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird man vollständiger verstehen mit Bezug
auf die Figuren.
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Die
nachstehende Beschreibung bezieht sich auf eine Ausführungsform
eines Bedienungsablaufs, welcher von einem Systemsteuermittel einer Feuerwaffe
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann, aber die vorliegende Erfindung kann
mit einer Vielzahl verschiedener Arten von Feuerwaffen benutzt werden.
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Die
Systemsteuerungsmittel können
breit gefächert
sein, und können
ausgewählt
sein aus Software, Firmware, Mikrocode, Mikroprozessor, Mikrocontroller,
diskrete digitale Logik, diskrete analoge Logik und kundenspezifischer
integrierter Logik und ähnlichem.
Die jeweils ausgewählten
Systemsteuerungsmittel können
programmiert werden oder auf andere Weise darauf gerichtet werden,
eine Bedienungsfolge gemäß der vorliegenden
Erfindung durch verschiedene aus der Informatik bekannte Methoden zu
verwenden. Die Systemsteuerungsmittel sind vorzugsweise auf einer
Leiterplatte ausgeführt
und die Leiterplatte kann von einem modularen Typ sein, der üblicherweise
in PCs verwendet wird. Um die Möglichkeit
von Fehlfunktionen aufgrund von Umgebungs- oder anderen externen
Bedingungen zu vermindern, umfasst die Leiterplatte vorzugsweise
eine schützende
Oberflächenmodifikation.
Die Systemsteuerungsmittel können
innerhalb der Feuerwaffe oder extern davon angeordnet sein. Allerdings
sind sie vorzugsweise innerhalb der Feuerwaffe, und Anordnung innerhalb
des Griffs der Feuerwaffe ist besonders bevorzugt.
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Die
Betriebsfolge basiert auf einer Ausführungsform einer Feuerwaffe
der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Systemsteuerungsmittel
durch das Einfügen
eines Spannungsversorgungsmittels, wie z. B. einer Batterie, aktiviert
werden. Sobald aktiviert, gibt es zwei Zustände, aus denen heraus die Systemsteuerungsmittel
beginnen, Daten zu analysieren und die Komponenten des Systems zu
steuern, in Abhängigkeit
von den Umständen,
wobei diese beiden Zustände
ein Kaltstart und ein Warmstart sind.
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Ein
Kaltstart ist definiert als die anfängliche Aktivität der Systemsteuerungsmittel
nach deren Aktivierung. Die Systemsteuerungsmittel werden durch den
Einbau eines Spannungsversorgungsmittels aktiviert, vorzugsweise
mit einer kommerziell erhältlichen
9 V Batterie. Ein Systemautorisierungsschalter ist vorgesehen, welcher
mit der Systemsteuerung elektrisch verbunden ist, um die Feuerwaffe
zu aktivieren. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Systemautorisierungsschalter
schlüsselaktiviert, um
unautorisierte Aktivierung der Feuerwaffe zu verhindern.
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Gemäß der oben
beschriebenen Bedienungsfolge erhält die Systemsteuerung, wenn
das Spannungsversorgungsmittel, in diesem Ausführungsbeispiel eine Batterie,
in die Feuerwaffe eingefügt
worden ist, Energie und prüft,
um sicherzustellen, dass die Batterie geeignet ist. Eine geeignete Batterie
ist eine solche, für
welche die Systemsteuerung ermittelt, dass sie einen vorgewählten Spannungswert überschreitet.
In der gezeigten Ausführungsform
ist ein Anzeiger wie z. B. eine LED wirksam elektrisch mit den Systemsteuerungsmitteln
verbunden, um Daten von den Systemsteuerungsmitteln über den
Status der Feuerwaffe an den Bediener zu übermitteln. Insbesondere können die
Systemsteuerungsmittel die LED dazu bringen, in einer Farbe beleuchtet
zu sein, um anzuzeigen, dass die Systemsteuerungsmittel in Betrieb
sind, und die Systemsteuerungsmittel können die LED dazu bringen,
in einer anderen Farbe beleuchtet zu sein, um andere Daten zu übermitteln.
Wechselseitig kann die Systemsteuerung mit mehreren LED's oder anderen visuellen
Anzeigern verbunden sein, oder der Anzeiger kann aus Audiosignalen
bestehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bringt die Systemsteuerung
die LED dazu, absatzweise einen Fehlercode aufblitzen zu lassen,
um einen Fehler anzuzeigen und den Bediener auf dieses Problem aufmerksam
zu machen, wenn die Systemsteuerung eine schwache Batterie detektiert.
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Gemäß der vorliegenden
Bedienungsfolge prüft
die Systemsteuerung, wenn sie aktiviert worden ist und ermittelt
hat, dass die Batterie geeignet ist, anschließend, um zu ermitteln, ob der
elektronische Sicherheitsschalter der Feuerwaffe in der Sicherheitsstellung
befindlich ist. Wenn die Sicherheit nicht in der Sicherheitsstellung
ist, blinkt die Systemsteuerung einen Fehlercode und überprüft erneut,
um festzustellen, ob die Batterie geeignet ist. Während die Systemsteuerung
einen Fehler mittels der LED an den Bediener kommuniziert, lässt sie
nicht zu, dass die Feuerwaffe abgefeuert wird. Falls der Zustand, welcher
die Systemsteuerung dazu veranlasst, den Fehler zu übermitteln,
nicht innerhalb eines vorgewählten
Zeitintervalls behoben wird, versetzt die Systemsteuerung die Feuerwaffe
in einen Schlafmodus. Der Schlafmodus wird detailliert weiter unten
diskutiert. Wenn die Systemsteuerung feststellt, dass die Batterie
geeignet ist und dass die Sicherheit nicht in der Sicherungsstellung
ist, blinkt sie weiterhin den Fehlercode auf der LED, bis die Sicherheit
in die Sicherungsstellung bewegt wird. Nachdem die Sicherheit in
die Sicherungsstellung gebracht worden ist, bringt die Systemsteuerung
die Feuerwaffe in den Schlafmodus, bis der Bediener die Systemsteuerung dazu
veranlasst, die Feuerwaffe aufzuwecken. Der Vorgang des Aufweckens
der Feuerwaffe aus dem Schlafmodus, genannt ein Warmstart, wird
erreicht durch Schalten der Sicherheit von der Sicherungsstellung
in die Feuerstellung.
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Nachdem
die Systemsteuerung ermittelt hat, dass die Batterie geeignet ist,
bringt sie die Feuerwaffe in einen Schlafmodus, um Energie zu sparen. Die
Feuerwaffe verbleibt in dem Schlafmodus, bis die Handlungen des
Feuerwaffenbedieners die Systemsteuerung dazu bringen, die Feuerwaffe
aus dem Schlafmodus zu wecken. Die Systemsteuerungsmittel können den
Bediener darüber
in Kenntnis setzen, dass sie die Feuerwaffe in den Schlafmodus versetzt haben,
in dem sie die LED verlöschen
lassen. Wenn die Feuerwaffe in dem Schlafmodus befindlich ist, isoliert
die Systemsteuerung den Zündstift
von den Spannungserhöhungsmitteln.
In dem Schlafmodus wird der Energieverbrauch signifikant vermindert, und
die Wahrscheinlichkeit, dass die Feuerwaffe versehentlich entladen
oder aktiviert wird, wird signifikant vermindert, da der Zündstift
elektrisch isoliert ist und keine Energie erhalten kann, und daher
keinerlei Energie an Munition abgeben kann, die in der Kammer des
Gewehrlaufs vorhanden sein kann. Zusätzlich zu der Isolierung des
Zündstifts
von den Spannungserhöhungsmitteln,
wenn die Feuerwaffe in den Schlafmodus versetzt wird, isoliert die
Systemsteuerung außerdem
die Spannungserhöhungsmittel
von der Batterie und veranlasst sie dazu, jegliche darin gespeicherte
Energie auf sichere Weise zu entladen.
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Wenn
beispielsweise die Feuerwaffe geladen wäre und fallengelassen würde, während sie
in dem Schlafmodus wäre,
würde die
Kraft des Falls die Munition nicht dazu bringen, aktiviert zu werden,
weil der Zündstift
durch die Systemsteuerungsmittel elektrisch isoliert worden wäre. Selbst
wenn die Kraft des Falls ausreichend wäre, um den Auslöser zum Schließen und
Aktivieren des elektronischen Auslöserschalters zu bringen, würde das
von dem Auslöserschalter
an die Systemsteuerung gesendete logische Signal die Systemsteuerung
nicht dazu veranlassen, Energie von den Spannungserhöhungsmitteln
zu dem Zündstift
zu leiten, und in den Spannungserhöhungsmitteln gespeicherte Energie
wird bereits entfernt worden sein und wäre daher nicht ausreichend,
um die Munition zu aktivieren. Dementsprechend kann die Schlafmodusfunktion
des Steuerungssystems helfen, zufällige Aktivierung von Munition,
die in der Kammer der Feuerwaffe sein kann, unter den obigen Umständen zu
verhindern, und sie stellt Mittel zum Sparen von Batterieenergie
zur Verfügung,
wodurch die Batterielebensdauer effektiv verlängert wird. Folglich ist die
Wahrscheinlichkeit größer, dass
die Feuerwaffe über
einen längeren Zeitraum
in der Lage ist abzufeuern.
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Wenn
die Feuerwaffe in dem Schlafmodus befindlich ist, löst die Systemsteuerung
einen Warmstart aus, wenn die Sicherheit von der Sicherheits- auf
die Feuerstellung umgeschaltet wird. Nachdem die Sicherheit in die
Feuerstellung gebracht worden ist, ermittelt die Systemsteuerung,
ob der Auslöser gezogen
worden ist und gehalten worden ist, während die Sicherheit von der
Sicherheits- in die Feuerstellung umgeschaltet worden ist. Diese
Eigenschaft begrenzt zusätzlich
die Möglichkeit
versehentlichen Feuerns und wird in vielen bisherigen elektronischen Feuerwaffen
nicht angeboten. Wenn der Auslöser gezogen
worden ist und gehalten worden ist, während die Sicherheit in die
Feuerstellung geschaltet wird, aktiviert die Systemsteuerung den
Fehlercode und blinkt weiterhin den Fehlercode, bis die Sicherheit
zurück
in die Sicherheitsstellung geschaltet worden ist. Nachdem die Sicherheit
in die Sicherheitsstellung geschaltet worden ist, versetzt die Systemsteuerung
die Feuerwaffe zurück
in den Schlafmodus, bis ein Warmstart erneut ausgelöst wird.
Die Systemsteuerung weckt die Feuerwaffe nicht auf, bis die Sicherheit
von der Sicherheits- in die Feuerstellung umgeschaltet worden ist
und die Systemsteuerung nicht detektiert hat, dass der Auslöser während des Übergangs
von der Sicherheits- in die Feuerstellung gezogen worden ist.
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Gemäß dieser
Bedienungsfolge überprüft die Systemsteuerung,
falls die Sicherheit von der Sicherheits- in die Feuerstellung umgeschaltet
worden ist und die Systemsteuerung keinen Auslöserzug detektiert hat, durch
Messen des Zustands und der Stellung des Schalters in der Auslösereinheit,
um den Spannungswert der Batterie zu ermitteln. Wenn das System
ermittelt, dass der Batteriespannungswert unterhalb eines ersten
vorgewählten
Mindestwertes ist, wird ein Fehlercode geblinkt, um den Bediener darüber in Kenntnis
zu setzen, dass die Batterie ersetzt werden sollte. Die Systemsteuerung
vergleicht dann den Spannungswert der Batterie mit einem zweiten
vorgewählten
Minimum, und wenn der Spannungswert unterhalb des zweiten vorgewählten Minimums
ist, schaltet die Systemsteuerung die Feuerwaffe ab. Wenn die Feuerwaffe
abgeschaltet wurde, muss eine neue Batterie eingesetzt werden, bevor die
Systemsteuerung deaktiviert werden kann. Sobald die Batterie installiert
worden ist, startet die Feuerwaffe erneut in den Kaltstartzustand,
wie weiter oben diskutiert.
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Wenn
die Systemsteuerung ermittelt, dass der Spannungswert unterhalb
des ersten vorgewählten
Minimums liegt, aber das zweite vorgewählte Minimum übersteigt,
blinkt sie einen Fehlercode und überprüft gleichzeitig,
um festzustellen, ob die Bolzenanordnung in der geschlossenen und
verriegelten Stellung ist. Wenn die Systemsteuerung ermittelt, dass
die Bolzenanordnung nicht in der geschlossenen und verriegelten
Stellung ist, überprüft sie weiterhin
den Spannungswert der Batterie, um zu ermitteln, ob dieser das zweite
Minimum überschreitet,
bis die Bolzenanordnung geschlossen und verriegelt ist. Allerdings
versetzt die Systemsteuerung, die Feuerwaffe in den Schlafmodus,
wenn die Bolzenanordnung nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne geschlossen
und verriegelt wird.
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Nachdem
die Systemsteuerung ermittelt, dass der Spannungswert der Batterie
einen der vorgewählten
Minimumwerte übersteigt
und dass die Bolzenanordnung in der geschlossenen und verriegelten
Stellung ist, fährt
sie fort mit der Überprüfung auf
das Vorhandensein eines Munitionssatzes innerhalb der Kammer des
Gewehrlaufs. Wenn kein Munitionssatz innerhalb der Kammer des Gewehrlaufs
detektiert wird, überprüft die Systemsteuerung
erneut die Sicherheit, um festzustellen, ob diese sich in der Feuerstellung
befindet. Wenn die Sicherheit nicht in der Feuerstellung ist, wird
die Feuerwaffe in den Schlafmodus versetzt. Wenn jedoch die Sicherheit
in der Feuerstellung ist und kein Munitionssatz detektiert wird, überprüft das System
erneut den Batteriespannungswert, um sicherzustellen, dass die Batterie
geeignet ist. In diesem Stadium der Folge, sofern die Systemsteuerung
ermittelt, dass der Batteriespannungswert oberhalb des zweiten Minimumwertes
liegt, läuft
der Batterie-, Bolzen- und Munitionssatzanwesenheitsüberprüfungsvorgang
weiter für eine
vorgewählte
Zeitdauer ab, nach welcher die Feuerwaffe in den Schlafmodus versetzt
wird.
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Die
Systemsteuerung kann durch Kommunikation mit den Mitteln zur Detektion
eines Munitionssatzes innerhalb der Kammer das Vorhandensein eines
Satzes in der Kammer detektieren. In wechselnden Ausführungsformen
kann die Systemsteuerung auch zum Testen des ermittelten Munitionssatzes ausgebildet
sein, um festzustellen, ob dieser geeignet ist, wie weiter unten
vollständiger
beschrieben wird.
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Während die
Systemsteuerung weiterhin diese Bedienungsfolge ausführt, versorgt
sie die Spannungserhöhungsmittel
mit Energie von der Batterie, sofern sie feststellt, dass ein Munitionssatz
vorhanden ist, oder in wechselnden Ausführungsformen, ob der Munitionssatz
in der Kammer geeignet ist. Wenn die Systemsteuerungsmittel feststellen, dass
die Spannungserhöhungsmittel
aufgeladen sind, können
sie den Bediener durch Beleuchten der LED benachrichtigen, dass
die Feuerwaffe zum Abfeuern bereit ist. An diesem Punkt in dem Verfahren wird
die Energie in den Spannungserhöhungsmitteln zu
dem Zündstift
freigesetzt, wenn die Systemsteuerung ein logisches Signal von dem
Auslöserschalter erhält, wenn
der Auslöser
gezogen wird, wodurch der elektrisch aktivierte Munitionssatz abgefeuert
wird. Falls der Auslöser
nicht innerhalb eines vorgewählten
Zeitintervalls gezogen wird, versetzt das System die Feuerwaffe
in den Schlafmodus und bringt die Spannungserhöhungsmittel dazu, die darin
gespeicherte Energie sicher zu entladen. Die Systemsteuerung benachrichtigt
den Benutzer über
die LED von dem Wechsel im Status der Feuerwaffe. Wenn die Feuerwaffe
in den Schlafmodus versetzt wird mit der Sicherheit in der Feuerstellung,
kann der Benutzer die Feuerwaffe aus dem Schlafmodus wieder aufwecken,
indem er den Sicherheitsschalter von der Feuerzurück in die
Sicherheitsstellung und wieder zurück in die Feuerstellung versetzt.
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Gemäß dieser
Folge werden, nachdem die Feuerwaffe abgefeuert worden ist, die
Spannungserhöhungsmittel
und die LED durch die Systemsteuerung heruntergefahren, welche dann überprüft, um festzustellen,
ob die Sicherheit in der Feuerstellung ist. Anschließend überprüft die Systemsteuerung
den Spannungswert der Batterie, ob die Bolzenanordnung geschlossen
und verriegelt ist und ob ein Munitionssatz in der Kammer vorhanden
ist. Wenn die Sicherheit in der Feuerstellung ist, die Batterie
geeignet ist, der Bolzen geschlossen und verriegelt ist und ein geeigneter
Munitionssatz in der Kammer vorhanden ist, kehrt die Systemsteuerung
zu der Feuersequenz, welche oben detailliert beschrieben wurde,
zurück.
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Durch
die direkte Steuerung der Spannungserhöhungsmittel und der Mittel
zur Detektion der Anwesenheit und Geeignetheit eines Munitionssatzes innerhalb
der Kammer stellt die Systemsteuerung ein Mittel dar, um die Zuverlässigkeit
einer elektronischen Feuerwaffe zum Feuern elektronisch aktivierter
Munition zu erhöhen.
Die Systemsteuerung empfängt
ein logisches Signal, wenn der Auslöser gezogen wird, aber dieses
Signal wird nicht in einen Befehl zum Abfeuern der Waffe umgewandelt,
bis die Systemsteuerung mit dem elektronischen Sicherheitsschalter,
der Bolzenanordnung und den Mitteln zur Detektion des Vorhandenseins
und Geeignetheit eines Munitionssatzes innerhalb der Kammer kommuniziert
hat. Erst nachdem die Systemsteuerung festgestellt hat, dass alle
Bedingungen, zu deren Überprüfung sie
programmiert worden ist, erfüllt
worden sind, erlaubt sie der Feuerwaffe abgefeuert zu werden. Wenn
die vorprogrammierten Bedingungen alle erfüllt sind, veranlasst die Systemsteuerung
beim Ziehen des Auslösers,
dass die Spannungserhöhungsmitteln
deren Energie zu dem elektronischen Kontakt auf der Auslöseranordnung,
durch den Zündstiftkontakt
und den Zündstift
und zu der Munition entladen.
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1 bis 11 zeigen
verschiedene Aspekte möglicher
beispielhafter Ausführungsformen einer
Feuerwaffe der vorliegenden Erfindung, welche angepasst werden können, um
die oben beschriebene Benutzungsfolge zu vennrenden, aber die vorliegende
Erfindung kann zur Verwendung mit einer Vielzahl verschiedener Typen
von Feuerwaffen angepasst werden.
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In 1 bis 11 ist
eine beispielhafte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, bei welcher die Feuerwaffe
einen Gewehrlauf 10 hat, welcher an einer Aufnahme 11 befestigt
ist, und einen Griff 12. Der Griff besteht aus einem Vorderarm 12a an
einem vorderen Abschnitt davon, einem Pistolengriff 12b an
einem mittleren Abschnitt sowie einem Stutzen 12c an einem
rückwärtigen Abschnitt
davon. Sowohl der Gewehrlauf als auch die Aufnahme sind eingefasst
in dem Vorderarm 12a des Griffs 12. Der Gewehrlauf
hat eine Kammer, welche in deren hinterem Ende ausgebildet ist, wo
sie an dem Aufnehmer befestigt ist. Die Kammer ist verbunden und
geeignet, um Munition von dem Aufnehmer aufzunehmen. Eine Bolzenanordnung, allgemein
mit 20 bezeichnet, ist beweglich innerhalb des Aufnehmers
angeordnet, hinter und im wesentlichen ausgerichtet mit der Kammer,
und hat einen Hebel 21. Der Gewehrlauf 10, Aufnehmer 11,
Bolzenanordnung 20 und Auslöseranordnung 40 umfassen
die Gewehrlaufanordnung der Feuerwaffe. Ein Sicherheitsschalter 13 ist
hinter der Bolzenanordnung gezeigt, welche Bolzenanordnung in den 1 und 2 in
einer geschlossenen und verriegelten Stellung dargestellt ist.
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Die
Feuerwaffe hat Systemsteuerungsmittel 1, welche bei der
gezeigten Ausführungsform
in dem Stutzen des Griffs befindlich sind. Die Feuerwaffe umfasst
ferner Spannungsversorgungsmittel 2, dargestellt in dem
Stutzen des Griffs. Die Spannungsversorgungsmittel, welche in der
dargestellten Ausführungsform
eine Batterie sind, stellen den Systemsteuerungsmitteln Energie
zur Verfügung
und sind wirksam mit den Systemsteuerungsmitteln verbunden. In den
Figuren hat die Feuerwaffe eine elektronische Sicherheit 14,
einen LED Anzeiger 3 und einen Systemautorisierungsschalter 4 zum
Kontrollieren des Zugangs zu der Feuerwaffe. Die Auswahl und Anordnung
des LED Anzeigers kann über
einen breiten Bereich variieren, entsprechend den Auslegungsparametern
der speziellen Feuerwaffe. In der oben beschriebenen Ausführungsform
ist mindestens ein visueller LED Anzeiger auf dem Griff der Feuerwaffe
direkt hinter dem Aufnehmer angeordnet. Auf ähnliche Weise kann die Auswahl
und Anordnung des Systemautorisierungsschalters über einen breiten Bereich variieren,
aber in der Ausführungsform
der Feuerwaffe, welche dargestellt ist, ist der Systemautorisierungsschalter
schlüsselaktiviert
und auf dem unteren Abschnitt des Pistolengriffs des Griffs platziert.
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3 ist
ein Schaltdiagramm, welches die Spannungsversorgungsmittel 2,
Systemsteuerung 1, Systemautorisierungsschalter 4,
LED Anzeiger 3 und elektronische Sicherheit 14 und
Schalter 13 zeigt, während
diese zusammen verdrahtet sind. Zusätzlich zeigt 3 eine
selbstfindende Schaltungsverbindung mit einem Stecker 50a,
welcher an der Auslösereinheit 40 angebracht
ist und einem reziproken Steckverbinder 50b, welcher in
den Vorderarm des Griffs befestigt ist und mit Drähten von
den Systemsteuerungsmitteln verbunden ist. Der reziproke Steckverbinder,
welcher in dem Griff montiert ist, ist so platziert, dass er mit
dem anderen Stecker verbunden wird, wenn die Gewehrlaufanordnung
in der Feuerwaffe angebaut wird. Wenn der reziproke Stecker mit
dem anderen Stecker zusammengesteckt wird, wird eine Verbindung
hergestellt, wodurch der elektronische Sicherheitsschalter und die
Auslöseranordnung
mit den Systemsteuerungsmitteln verbunden werden.
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Die
gezeigten Systemsteuerungsmittel umfassen Spannungserhöhungsmittel 5,
elektronische Schaltungsmittel 5a (3) und Mittel
zum Detektieren des Vorhandenseins eines Munitionssatzes 6 innerhalb
der Kammer. Die dargestellte Ausführungsform der Spannungserhöhungsmittel
umfasst einen Hochsetzsteller zur Erhöhung der Spannung von der Batterie
auf den für
die Auslösung
der Munition erforderlichen Wert, z. B. von 9 V, falls eine Batterie
dieser Spannung als Stromquelle verwendet wird, auf eine Spannung,
die ausreichend ist, um die elektrisch zum Zünden gebrachte Munition auszulösen. Die
Spannungserhöhungsmittel
umfassen typischerweise Induktionen, Dioden, Kondensatoren und Schalter,
deren Anordnung hängt
ab von dem verwendeten Hochsetzsteller. Andere Ausführungsformen
können andere
Spannungswandler als jene vom Hochsetztyp verwenden.
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Die
Ausführung
der Mittel zur Detektion des Vorhandenseins eines Ladungssatzes
innerhalb der Kammer, welche dargestellt sind, umfasst einen Komparator.
Durch den Komparator analysiert die Systemsteuerung die detektierte
Impedanz, wenn sie einen kleinen Stromwert durch den Zündstift überträgt. Wenn
ein Munitionssatz innerhalb der Kammer vorhanden ist, wird der Strom
von dem Zündstift durch
den Munitionssatz und in den Gewehrlauf der Feuerwaffe übertragen,
welcher als Erdung wirkt und den Stromkreis schließt. Durch
Vergleichen des detektierten Impedanzwertes mit einem feststehenden Impedanzwert
kann die Systemsteuerung ermitteln, ob ein Munitionssatz vorhanden
ist, und in alternativen Ausführungsformen
darüber
hinaus ermitteln, ob der detektierte Munitionssatz geeignet ist.
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11 ist
eine Teilexplosionsansicht der Feuerwaffe, welche die Gewehrlaufanordnung
von dem Griff 12 abgenommen darstellt, und 10 ist eine
Teildraufsicht auf die Feuerwaffe mit der Gewehrlaufanordnung abgenommen.
Indem man die Gewehrlaufanordnung abnimmt, wird eine selbstfindende
Steckverbindung mit zwei selbstfindenden Steckverbindern 50a und 50b unterbrochen
und wird einfach hergestellt, wenn die Gewehrlaufanordnung in den
Griff zurückgesetzt
wird.
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In
den Figuren hat die Bolzenanordnung 20 Vorder- 20a und
Rück- 20b Enden
und einen Bolzenkopf 22 umfassend eine Bolzenfläche 22a an
dem Vorderende. Die Bolzenanordnung kann sich innerhalb des Aufnehmers
in Längsrichtung
und rotatorisch bewegen. Genauer kann die Bolzenanordnung zwischen
geöffneten,
geschlossenen und geschlossenen und verriegelten Stellungen bewegt
werden. Wenn die Bolzenanordnung geschlossen ist, ist die Bolzenfläche innerhalb
des rückwärtigen Endes
der Kammer des Gewehrlaufs angeordnet. Am rückwärtigen Ende 20b der
Bolzenanordnung gibt es einen Hebel 21 zum Bewegen des
Bolzens in deren wechselnde geöffnete,
geschlossene und geschlossene und verriegelte Stellungen. Eine Auslöseranordnung 40,
welcher unterhalb des Aufnehmers und innerhalb des Vorderarms des
Griffs befindlich ist, weist einen Auslöserschutz 41 auf,
welcher sich unterhalb und über
den Vorderarm hinaus erstreckt und innerhalb des Auslöserschutzes
befindet sich ein Auslöser 42. Die
Auslöseranordnung,
dargestellt in 4 und 11, wird
unten detailliert beschrieben.
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Die
Bolzenanordnung wird innerhalb des Aufnehmers hinter und im wesentlichen
ausgerichtet mit dem Gewehrlauf platziert. Wie in den Figuren dargestellt,
umfasst die Bolzenanordnung ein hohles Bolzengehäuse 23, welches wirksam
an dessen hinterem Ende mit einem hohlen Bolzenzapfen 24 verbunden
ist, welcher an dessen rückwärtigem End
abgedichtet ist und einen Hebel 21 am hinteren Ende der
Bolzenanordnung, welcher als Hebel zum Bewegen der Bolzenanordnung
innerhalb des Aufnehmers dient. Eine bewegliche Zündstiftanordnung 25 ist
innerhalb der Bolzenanordnung platziert und besteht aus einem Zündstiftzylinder 26,
einem Zündstiftszylinderisolator 27,
einem Zündstiftszapfen 28 und
dem Zündstift
selber. Der Zündstiftszylinder
ist wirksam an dessen Vorderende mit dem Zündstiftszapfen verbunden, und
der Zündstiftszapfen
ist wirksam an dessen Vorderende mit dem Zündstift innerhalb des Bolzengehäuses verbunden.
Der Zündstiftszylinderisolator
ist zwischen den Zündstiftszylinder
und dem Zündstiftszapfen
angeordnet. Der Zündstiftzylinderisolator
kann eine getrennte Komponente sein, welche an dem Vorderende des
Zündstiftszylinders
befestigt ist, oder er kann eine isolierende Behandlung des Vorderendes
des Zündstiftszylinders
umfassen.
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Eine
Zündstiftsfeder 30,
welche zwischen dem abgedichteten hinteren Ende des Bolzenzapfens
und dem Zündstiftzylinder
angeordnet ist, spannt den Zündstift
durch Einwirken auf den Zündstiftszylinder
nach vorne vor. Ein Zündstiftsansatz 31 innerhalb
des vorderen Endes des Bolzengehäuses ist
vorgesehen, um die Vorwärtsbewegung
des Zündstifts
zu begrenzen, und die Rückwärtsbewegung des
Zündstifts
ist durch den die Rückseiten
des Bolzenzapfens berührenden
Zylinder begrenzt. 5 zeigt die Zündstiftsanordnung
in dessen hinterster Stellung, wo hingegen 9 die nach
vorne vorgespannte Zündstiftsanordnung
zeigt, um einen Munitionssatz innerhalb der Kammer des Gewehrlaufs
zu berühren.
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Der
Zündstiftszylinder,
Zündstiftszylinderisolator,
Zündstiftszapfen
und der Zündstift
sind wirksam verbunden, um die Zündstiftsanordnung
zu bilden. In alternativen Ausführungen
kann der Zündstiftsansatz mit
dem Zündstift
und einem Teil der Zündstiftsanordnung
verbunden sein, oder sie kann innerhalb des Bolzengehäuses angeordnet
sein. Die Zündstiftsanordnung
ist innerhalb der Bolzenanordnung beweglich, aber deren Bewegung
ist eingeschränkt.
Insbesondere ist der Zündstiftsansatz
innerhalb des Vorderendes des Bolzengehäuses so angeordnet, dass dieser
die Vorwärtsbewegung
der Zündstiftsanordnung
einschränkt,
indem die Vorwärtsbewegung
des Zündstifts
begrenzt wird, und die Rückwärtsbewegung
der Zündstiftsanordnung
ist begrenzt durch das hintere Ende des Zündstiftszylinders, welcher
das hintere Ende des Bolzenzapfens berührt.
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Die
bewegliche Zündstiftsanordnung,
nach vorne vorgespannt durch die Zündstiftsfeder 30,
stellt die Verbindung zwischen der vorderen leitenden Spitze des
Zündstifts
und dem Zündhütchen am
hinteren Ende eines Munitionssatzes innerhalb der Kammer sicher,
wenn die Bolzenanordnung geschlossen und verriegelt wird, in dem
sie es der Zündstiftsanordnung
ermöglicht,
sich in eine Stellung zu begeben, um Herstellungsvariationen der
Munition zu kompensieren. Rückwärtsbewegung
des Zündstifts
ist begrenzt, um Führung
für den
elektrischen Zünder
während
des Abfeuerns zur Verfügung zu
stellen.
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Zusätzlich sind
der Zündstiftszylinder
und der Zündstift
geeignet, um justierbar miteinander verbunden zu werden, z. B. durch
das Ineinandergreifen von Gewinden 28a (4 und 8)
um den Zündstiftszylinder 28 herum,
mit einem zugehörigen
Gewinde 28b, welches auf dem rückwärtigen Bereich des Zündstifts 29 ausgeformt
ist, wodurch individuelle Justierung des Zündstifts relativ zu dem Zündstiftszylinder
ermöglicht
wird, so dass die Vorderspitze des Zündstifts justierbar ist bezüglich der
Bolzenfläche,
wenn der Zündstift
in dessen hinterste Stellung vorgespannt ist, wodurch das Zündhütchen in
der Munition während
des Abfeuern unterstützt
wird und wodurch verhindert wird, dass der Zündstift innerhalb des Bolzengehäuses stecken
bleibt, wenn er durch die Zündung
eines Munitionssatzes innerhalb der Kammer nach hinten getrieben
wird, wie in 4 dargestellt.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Zündstiftsanordnung,
welche hier nicht gezeigt ist, ist der Zündstiftszylinder eine mit Gewinde
versehene Justierschraube, und der Bolzenzapfen hat eine mit Gewinde
versehene Öffnung,
welche an dessen rückwärtigen Ende
ausgebildet ist und welche geeignet ist, um die Justierschraube
aufzunehmen. Die Zündstiftsfeder
in dem Bolzenzapfen spannt die Zündstiftsanordnung
durch Einwirken auf den Zündstiftszylinder
und den Bolzenzapfen nach vorne vor. Die Justierschraube berührt das
hintere Ende des Zündstiftszylinders,
um die Rückwärtsbewegung
der Zündstiftsanordnung
einzuschränken
und kann so eingestellt werden, dass die Vorderspitze des Zündstifts
einstellbar ist bezüglich
der Bolzenfläche,
wenn der Zündstift
in seiner hintersten Stellung befindlich ist. Wie bei der Ausführung der
Zündstiftsanordnung, welche
in 4 bis 8 dargestellt ist, ist der Zündstift
nach vorne vorgespannt, um Variationen der Abmessungen der Munition
auszugleichen, um sicherzustellen, dass der Zündstift derart positioniert
wird, dass er einen Munitionssatz innerhalb der Kammer berührt.
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Wie
die Zündstiftsanordnung
ist die Bolzenanordnung beweglich innerhalb des Aufnehmers der Feuerwaffe
befestigt, und deren Bewegung ist auch begrenzt. An dem Vorderende
der Bolzenanordnung ist der Bolzenkopf 22 wirksam mit dem
Vorderende des Bolzengehäuses
verbunden und hat Ansätze (nicht
dargestellt), welche angeordnet sind, um Schlitze (ebenfalls nicht
dargestellt), welche am Vorderende des Aufnehmers aufgebildet sind,
aufzunehmen. Die Schlitze erstrecken sich von dem hinteren Ende
bis zu dem vorderen Ende des Aufnehmers. Die Verbindung zwischen
den Ansätzen
und den Schlitzen führt
die Bolzenanordnung und definiert deren Stellungen als geöffnet, geschlossen
oder geschlossen und verriegelt. Zusätzlich verhindert die Verbindung
zwischen den Ansätzen
und den Schlitzen rückwärts gerichtete
Bewegung der verriegelten Bolzenanordnung, wenn die Bolzenanordnung
geschlossen und verriegelt ist.
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Die
vorwärts
gerichtete Bewegung der Bolzenanordnung ist ebenfalls durch eine
Bolzenzapfenarretierung 60 an der Unterseite des Bolzenzapfens
eingeschränkt,
wenn sie in der geschlossenen und verriegelten Stellung befindlich
ist. Die Bolzenzapfenarretierung ist nach vorne vorgespannt durch
eine Bolzenzapfenarretierungsfeder 61. Die Bolzenzapfenarretierung
schränkt
ferner die Vorwärtsbewegung
der Bolzenanordnung ein, durch Berühren des Auslösergehäuses, wenn
die Bolzenanordnung geschlossen ist, und schränkt die vorwärts gerichtete
Bewegung ein, wenn der Bolzen verriegelt ist. Die Berührung zwischen
der Bolzenzapfenarretierung und dem Auslösergehäuse sichert die Bolzenanordnung,
in dem sie die Vorwärtsbewegung
der Bolzenanordnung einschränkt,
wenn die Bolzenanordnung in der verriegelten Stellung ist, und das
Ineinandergreifen zwischen den Ansätzen und den Schlitzen sichert
darüber
hinaus die Bolzenanordnung durch Verhindern rückwärts gerichteter Bewegung der
Bolzenanordnung, wenn sie verriegelt ist.
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In
der Ausgestaltung der Bolzenanordnung, welche in 4 bis 8 dargestellt
ist, besteht eine Zündstiftskontaktanordnung 37 aus
einem elektrischen Kontakt 38 und einem Isoliergehäuse 39,
welches innerhalb des hinteren Endes der Bolzenanordnung befestigt
ist, um sich mit der Bolzenanordnung zu bewegen und zu drehen. Der
Zündstiftskontakt
ist angeordnet, um den leitenden Bereich am hinteren Ende des Zündstifts
zu verbinden, oder, in der anderen Ausführungsform, welche oben beschrieben
aber nicht abgebildet wurde, den leitenden Bereich am hinteren Ende
des Zündstiftsanordnung,
mit einem elektrischen Kontakt auf der Auslöseranordnung zu verbinden.
Der Stromkreis zwischen dem Zündstiftskontakt
und dem elektrischen Kontakt auf der Auslöseranordnung kann nur geschlossen
werden, wenn die Bolzenanordnung geschlossen und verriegelt ist. Der
Zündstiftskontakt
und der leitende Bereich am hinteren Ende des Zündstifts bleiben verbunden, wenn
der Bolzen verriegelt ist, selbst während der Zündstift durch die Zündstiftsfeder
nach vorne und durch einen Munitionssatz innerhalb der Kammer des
Gewehrlaufs nach hinten vorgespannt ist, wodurch Variationen in
den Abmessungen einzelner Munitionssätze zugelassen werden und wodurch elektrischer
Kontakt zwischen dem Zündstift
und dem Zündstiftskontakt
trotz dieser Variationen sichergestellt werden. Zusätzlich stellt
die beweglich befestigte Bolzenanordnung sicher, dass eine elektrische Verbindung
nicht zwischen dem Zündstift
und dem elektrischen Kontakt der Auslöseranordnung hergestellt werden
kann, wenn nicht der Bolzen in der geschlossenen und verriegelten
Stellung ist, hierdurch wird die Systemsteuerung erhöht. In einer
alternativen Ausführungsform
der Erfindung kann der Kontaktpunkt der Zündstiftszylinder sein, welcher
dann den Strom zu der Munition in der Kammer überträgt.
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In
den 4 bis 8 ist die Zündstiftsanordnung mit elektrischen
Isolierungsmitteln versehen, um das Gehäuse des Zündstifts zu isolieren, und
in der alternativen Ausführungsform,
welche oben diskutiert wurde, um das Gehäuse des Zündstifts und des Zündstiftszylinders
zu isolieren. 9 zeigt eine Ausführungsform
des Zündstifts,
welcher mit den elektrischen Isolierungsmitteln versehen ist. Die
elektrischen Isolierungsmittel isolieren den Zündstift nicht an einem vorderen
leitenden Ende 29a und rückwärts gewandten leitenden Bereich 29b.
Das vordere leitende Ende ist angeordnet, um Spannung an einen Munitionssatz
innerhalb der Kammer des Gewehrlaufes nur zu übertragen, wenn die Bolzenanordnung
in einer geschlossenen und verriegelten Stellung ist, und der rückwärts gerichtete
leitende Bereich ist angeordnet, um Spannung nur zu erhalten, wenn
die Bolzenanordnung in der geschlossenen und verriegelten Stellung
ist. Innerhalb dieser Parameter können die elektrischen Isolierungsmitteln über einen
breiten Bereich variieren und können
einen elektrisch isolierenden Überzug
um geeignete Abschnitte des Zündstifts,
eine Oberflächenbeschichtung
auf dem Zündstift
oder eine Oberflächenmodifikation
des Zündstifts
umfassen. Beschichtungsmaterialien, welche für den Zündstift verwendet werden können, beinhalten
beispielsweise Polymere, welche vorgeformt oder in situ aufgebracht
werden können.
Amorpher Diamant oder Keramiken können auch als isolierende Beschichtung
auf dem Zündstift verwendet
werden. Von den zahlreichen bekannten Keramiken, welche verwendet
werden können,
umfassen die für
besonders befriedigend befundenen Tonerde und Magnesium-stabilisiertes
Zirkonium. Oberflächenmodifikation
des Zündstifts
kann auch beispielsweise Ionen-Implantation
einschließen. Noch
andere Beschichtungen oder Behandlungen für den Zündstift werden dem Fachmann
offensichtlich sein.
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Die
Auslöseranordnung
umfasst ein Auslösergehäuse 43,
welches einen wirksam mit einem Mikroschalter 44 verbundenen
Auslöser 42 und
einen Auslöseranordnungskontakt 45 einfasst.
Der Auslöseranordnungskontakt
ist so angeordnet, dass er den Zündstiftskontakt
am hinteren Ende der Bolzenanordnung kontaktiert, nur wenn die Bolzenanordnung in
der geschlossenen und verriegelten Stellung befindlich ist. Wenn
die Bolzenanordnung in der geschlossenen und verriegelten Stellung
befindlich ist, sind der Kontakt der Auslöseranordnung und der Zündstiftskontakt
miteinander ausgerichtet, um einen geschlossenen Stromkreis zu bilden,
allerdings lässt die
Systemsteuerung nur die Übertragung
von Energie von den Spannungserhöhungsmitteln
durch den Kontakt der Auslösereinheit,
den Zündstiftskontakt, den
Zündstift
und zu einem Munitionssatz zu, wie oben ausführlich beschrieben.
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Die
Feuerwaffe der vorliegenden Erfindung bietet eine wünschenswerte
Kombination von Vorteilen. Insbesondere wird die Feuerwaffe der
vorliegenden Erfindung zuverlässiger
und genauer gemacht durch die Einbeziehung eines „Gehirns", oder Systemsteuerungsmitteln,
um von den verschiedenen elektronischen Komponenten der Feuerwaffe
empfangene Daten zu verarbeiten und diese Komponenten entsprechend
zu regulieren und steuern, wodurch die Bedienung der Feuerwaffe
gesteuert wird. Indem man Systemsteuerungsmittel oder ein „Gehirn" zum Überwachen
und Steuern aller elektronischer Kommunikationen und Funktionen
vorsieht, ist die Feuerwaffe der vorliegenden Erfindung in der Lage,
eine erhöhte
Anzahl elektronsicher Komponenten einzubeziehen, um ein zuverlässigeres
und genaueres Mittel zum Abfeuern elektrisch aktivierter Munition
zu liefern.
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Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung bietet ein mögliches
System, durch welches die Systemsteuerungsmittel zum Funktionieren
programmiert werden können.
In Abhängigkeit
von der speziellen Feuerwaffe kann das System oder Programm entsprechend
modifiziert werden, und auf diese Weise können die Systemsteuerungsmittel
für die
Verwendung in einer beliebigen elektronischen Feuerwaffe angepasst
werden und können
ferner programmiert werden, um bestimmte zusätzliche Funktionen auszuführen, sowie
um diese Funktionen entsprechend verschiedener Parameter auszuführen. Zum Beispiel
kann das Verfahren verschiedene Zeitparameter einschließen, mit
denen die Systemsteuerungsmittel die Feuerwaffe in den Schlafmodus
versetzen, falls die Feuerwaffe über
einen Zeitraum unbenutzt gewesen ist.
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Zusätzlich können die
Systemsteuerungsmittel programmiert werden, um mit den Sensormitteln
zu kommunizieren, um nicht nur das Vorhandensein eines Munitionssatzes
innerhalb der Kammer festzustellen, sondern auch, ob dieser Satz
geeignet ist oder nicht. Dies kann z. B. erreicht werden durch Programmierung
der Systemsteuerung zum Messen der Impedanz des Satzes innerhalb
der Kammer durch einen Komparator vom gemäß dem Stand der Technik bekannten
Typ. Die Systemsteuerung überprüft auf ein
bestimmtes Intervall akzeptabler Impedanzwerte, abhängig von
der für
die Benutzung mit dieser speziellen Feuerwaffe geeigneten Munition.
Insbesondere würde
eine extrem niedrige Impedanz einen Kurzen, während ein offener Stromkreis
das nicht Vorhandensein eines Satzes anzeigen würde. Falls die Munition innerhalb
des vorgegebenen Intervalls akzeptabler Impedanzwerte fällt, lädt die Systemsteuerung
die Spannungserhöhungsmittel
in Erwartung des Abfeuerns des Satzes auf. Die Mittel zum Feststellen,
ob der detektierte Satz geeignet ist, können Mittel zur Messung des
Gleichstromwiderstands des Satzes oder Messung der Wechselstromimpedanz
des Satzes umfassen. Wenn der Satz nicht geeignet ist, wird die
LED nicht aufleuchten und nach einer vorgewählten Zeitdauer versetzt die
Systemsteuerung die Feuerwaffe in den Schlafmodus. Durch Feststellen
der Geeignetheit des Munitionssatzes, der innerhalb der Kammer vorhanden
ist, spart die Systemsteuerung Energie, wodurch sie die Zuverlässigkeit
erhöht,
und wodurch sie außerdem
einen Mechanismus zum Herausfiltern beschädigter Munitionssätze bietet.
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Zusätzlich zum Überprüfen der
Batterie, um die verfügbare
Energiemenge zu ermitteln, können die
Systemsteuerungsmittel programmiert werden, um die ungefähre Anzahl
von Sätzen
zu berechnen, welche abgefeuert werden können, unter Zugrundelegung
des Spannungswertes der Batterie. Diese Information kann an den
Benutzer der Feuerwaffe übermittelt
werden, und der Benutzer kann dementsprechend handeln, also entscheiden,
wann basierend auf den Umständen
zu dem Zeitpunkt die Batterie ausgewechselt werden soll.
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Die
elektronisch gesteuerten und bedienten Komponententeile der Feuerwaffe
der vorliegenden Erfindung beinhalten beispielsweise die Bolzenanordnung,
Auslöseranordnung,
Spannungserhöhungsmitteln,
elektronische Sicherheit, Statusanzeige, selbstfindende Stromkreissteckverbinder,
Systemautorisierungsschalter, und elektronische Schaltmittel zum
Isolieren des Zündstifts
bieten auch wünschenswerte
Vorteile.
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Die
bewegliche Ausgestaltung der Bolzenanordnung bietet ein zusätzliches
Sicherheitsmerkmal, weil der Zündstift
nur Energie erhalten kann, wenn der Auslöser gezogen wird und die Systemsteuerung zulässt, falls
die Bolzenanordnung in der geschlossenen und verriegelten Stellung
ist. Wenn die Bolzenanordnung nicht in der geschlossenen und verriegelten
Stellung ist, ist sie nicht mit dem Kontakt auf der Auslöseranordnung
ausgerichtet, und daher ist der Zündstift von den Spannungserhöhungsmitteln
und der Batterie getrennt.
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Der
Zündstift
ist beweglich innerhalb der Bolzenanordnung, um Kontakt zwischen
dem Zündstift und
einem Munitionssatz innerhalb der Kammer sicherzustellen, vernünftige Toleranzen
und kleine Variationen in der Munition vorausgesetzt. Rückwärts gerichtete
Bewegung des Zündstifts
ist eingeschränkt,
um dem Zündhütchen eines
Munitionssatzes innerhalb der Kammer Unterstützung zu verleihen.
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Die
elektronischen Schaltmittel ermöglichen es
der Systemsteuerung, den Zündstift
zu isolieren und die Spannungserhöhungsmittel auf sichere Weise über einen
sekundären
Pfad zu entladen, bei Detektion einer Fehlfunktion, z. B. durch
Entladen der Spannung in den Spannungserhöhungsmitteln zur Erde, wie
aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die elektronischen Schaltmittel
ermöglichen
der Systemsteuerung auch, den Zündstift
zu isolieren, wenn die Feuerwaffe für eine Zeitdauer unbenutzt
gewesen ist, oder die anderen angegebenen Bedingungen eintreten,
eingeschlossen das Fehlen eines Munitionssatzes innerhalb der Kammer
des Gewehrlaufs; das Befindlichsein der Sicherheit der Feuerwaffe
in der Sicherheitsstellung; das Befindlichsein des Bolzens in der
unverriegelten Stellung; das Befindlichsein des Bolzens in der geöffneten
Stellung; das Abschalten des Systemautorisierungsschalters; die
Detektion, dass ein Spannungswert von den Spannungsversorgungsmitteln
unter einen vorgegebenen Wert fällt, das
Verstreichen einer vorgewählten
Zeitdauer der Nichtbenutzung der Feuerwaffe; und das Versagen oder
die Fehlfunktion der Systemsteuerungsmittel oder einer beliebigen
damit verbundenen Komponente.
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Die
selbstfindenden Schaltkreisverbinder ermöglichen es der Feuerwaffe,
zu Reinigungs- oder anderen Zwecken zerlegt zu werden, ohne dass
der Benutzer manuell jedwede Drähte
lösen oder
wieder verbinden muss. Die Kontakte sind innerhalb jedes Teils der
Feuerwaffe angeordnet, welcher angeschlossen werden muss, wenn die
Feuerwaffe zusammengebaut wird, und welche getrennt werden sollen,
wenn die Feuerwaffe zerlegt wird. Z. B. kann die Gewehrlaufsanordnung
von der Feuerwaffe entfernt werden, gereinigt und wieder eingebaut
werden. Die elektronischen Verbindungen werden automatisch wieder
hergestellt, wenn die Gewehrlaufsanordnung wieder eingesetzt wird.
Die selbstfindende Schaltung bietet zusätzlich zu der Vereinfachung
des Reinigungsprozesses auch erhöhte
Zuverlässigkeit als
Folge aus der Tatsache, dass die elektronischen Verbindungen zwischen
Komponenten automatisch hergestellt werden, wodurch fehlerhafte
oder unvollständige
Kommunikation zwischen den Komponenten und den Systemsteuerungsmitteln
verhindert wird, und wodurch die Wahrscheinlichkeit von Kurzschlüssen oder
anderen elektronischen Fehlfunktionen aufgrund von fehlerhaften
oder unvollständigen Verbindungen
vermindert wird.
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Zusätzlich zu
den obigen Vorteilen bietet die vorliegende Erfindung Mittel zur
Erhöhung
der inhärenten
Genauigkeit einer Feuerwaffe durch Verminderung ihrer Verriegelungszeit
und durch Eliminieren der physischen Bewegung, welche typischerweise mit
einem mechanischen oder Schlagzündstift
verbunden sind. Die einzige physische Bewegung während des Abfeuerns gemäß der vorliegenden
Erfindung ist verbunden mit dem Ziehen des Auslösers.
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Dementsprechend
bietet die Feuerwaffe gemäß der vorliegenden
Erfindung signifikant verminderte Verriegelungszeiten verbunden
mit den oben beschriebenen Merkmalen.