RO130829A2

RO130829A2 - Electrically powered pneumatic weapon

Info

Publication number: RO130829A2
Application number: ROA201400568A
Authority: RO
Inventors: Bogdan Victor Felecan
Original assignee: Bogdan Victor Felecan
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2016-01-29

Abstract

The invention relates to an electrically-powered and -driven pneumatic weapon, which is driven by a linear electric motor, with an electromagnet, and which can be also used in other fields which require the distribution of the compressed air as pulses having a precisely controlled pressure. According to the invention, the gun comprises a barrel (1), a magazine (2) which contains some balls (3) and a triggering system (4) consisting of a impulse cam (8), a swinging collector (9) which rotates and is released under the impulse cam (8) upon meeting a stopper (17), the pressure being ensured by the electromagnet drive force and speed and being adjustable by the travel and the value of the supply current.

Description

Armă pneumatică cu propulsie cu electricăPneumatic weapon with electric propulsion

Invenția se refera la un sistem de alimentare și de propulsie pentru o armă pneumatică de airsoft acționată cu un motor electric liniar (electromagnet). Invenția poate fi utilizată și pentru alte domenii care necesită distribuirea aerului comprimat sub formă de impulsuri având o presiune precis controlată.The invention relates to a supply and propulsion system for an airsoft pneumatic weapon driven by a linear electric motor (electromagnet). The invention can also be used for other fields which require the distribution of compressed air in the form of pulses having a precisely controlled pressure.

Sunt cunoscute numeroase soluții de generare a presiunii de aer pentru replicile airsoft, acestea fiind grupate în trei categorii:Numerous air pressure generation solutions are known for airsoft replicas, which are grouped into three categories:

1. replici cu propulsie electrică la care un motor electric rotativ pune în mișcare un piston cu arc prin intermediul unui reductor cu roți dințate și cu sistem de declanșare.1. electrically powered replicas in which a rotating electric motor moves a spring piston by means of a gear reducer and a trigger system.

2. replici pe bază de gaz ( CO2 sau alt tip de gaz comprimat);2. gas-based replicas (CO2 or other type of compressed gas);

3. replici cu acționare manuală la care un piston cu arc este tensionat manual de către utilizator.3. manually operated replicas in which a spring piston is manually tensioned by the user.

Invenția propusă se încadrează în prima categorie de replici, cu propulsie electrică. Soluția consacrată pentru acționarea electrică a replicilor airsoft utilizează un motor electric rotativ și un reductor care acționează o roată dințată care are dantură doar pe un sector de cerc. Această roată dințată incomplet danturată, acționează printr-o cremalieră asupra unui piston al unui cilindru pneumatic efectuând retragerea pistonului și comprimarea unui arc. La sfârșitul cursei de retragere a pistonului zona danturată a roții dințate iese din contact cu cremaliera permițând arcului să deplaseze rapid pistonul în cilindru realizând presiunea necesară propulsării bilei.The proposed invention falls into the first category of replicas, with electric propulsion. The established solution for the electric drive of airsoft replicas uses a rotary electric motor and a gearbox that drives a gear that has teeth only on a circle sector. This incompletely toothed sprocket acts by a rack on a piston of a pneumatic cylinder by retracting the piston and compressing a spring. At the end of the piston retraction stroke, the toothed area of the gear comes out of contact with the rack allowing the spring to move the piston rapidly in the cylinder, achieving the pressure necessary to propel the ball.

Soluția clasică prezintă dezavantaje legate de complexitatea constructivă și tehnologică și de uzura rapidă a pieselor în mișcare. De asemenea, lovirea violentă a pistonului de capul cilindrului produce uzură și vibrații care afectează precizia loviturii.The classic solution has disadvantages related to the constructive and technological complexity and the rapid wear of moving parts. Also, the violent impact of the piston on the cylinder head causes wear and vibration which affects the accuracy of the impact.

Un alt dezavantaj constă în modificarea în timp a constantei elastice arcului fapt ce conduce la modificarea puterii. în situația în care se dorește modificarea puterii dezvoltate este necesar un mecanism de pretensionare a arcului, iar acesta face dificilă reglarea forței de lovire în timpul jocului.Another disadvantage is the change in the elastic constant of the spring over time, which leads to a change in power. in the situation where it is desired to change the developed power, a spring pretensioning mechanism is necessary, and this makes it difficult to adjust the impact force during the game.

Problema pe care o rezolvă invenția propusă este de a realiza o armă pneumatică de airsoft cu propulsie cu electrică care prezintă simplitate tehnologică și constructivă, un nivel redus de vibrații și fiabilitate ridicată și care oferă posibilitatea de reglare a puterii în timpul jocului.The problem solved by the proposed invention is to make an electrically powered pneumatic airsoft weapon that has technological and constructive simplicity, a low level of vibration and high reliability and that offers the possibility of adjusting the power during the game.

Arma pneumatică de airsoft cu propulsie cu electrică, conform invenției, este alcătuită dintrun cilindru cu piston acționat de un electromagnet și un sistem de declanșare alcătuit dintr-o camă de impuls, un culegător basculant care se rotește și scapă pe sub cama de impuls în momentul în care întâlnește un opritor. Presiunea este asigurată de forța și viteza de acționare a electromagnetului și poate fi reglată prin cursa și valoarea curentului de alimentare.The electrically propelled pneumatic airsoft weapon according to the invention consists of a piston cylinder actuated by an electromagnet and a trigger system consisting of a pulse cam, a tilting collector which rotates and escapes under the impulse cam at the moment in which he meets a stopper. The pressure is provided by the force and speed of the electromagnet and can be adjusted by the stroke and the value of the supply current.

într-o altă variantă de aplicare, culegătorul este fix, iar pistonul este prevăzut cu o supapă de descărcare acționată de o camă și un sistem de pârghii.In another embodiment, the collector is fixed and the piston is provided with a cam-operated discharge valve and a lever system.

λ- 2 Ο 1 4 - - 005682 8 -07- 20Uλ- 2 Ο 1 4 - - 005682 8 -07- 20U

Se prezintă un exemplu de realizare a invenției in legătură cu figurile 1 - 7, care reprezintă:An embodiment of the invention is presented in connection with figures 1 - 7, which represent:

fig. 1, secțiune longitudinală prin arma pneumatică în faza de încărcare fig. 2, secțiune longitudinală prin arma pneumatică în faza de tragere fig. 3, sistemul de declanșare, vedere în perspectivă fig. 4, sistemul de declanșare, vedere laterală fig. 5, suportul culegătorului, vedere în perspectivă fig. 6, culegătorul, vedere în perspectivă fig. 7, arma pneumatică cu supapă de presiune, secțiune longitudinală.Fig. 1, longitudinal section through the pneumatic weapon in the loading phase fig. 2, longitudinal section through the pneumatic weapon in the firing phase fig. 3, the trigger system, perspective view fig. 4, the trigger system, side view fig. 5, the collector support, perspective view fig. 6, collector, perspective view fig. 7, pneumatic gun with pressure valve, longitudinal section.

Arma pneumatică este alcătuită dintr-o țeavă 1, o magazie 2 cu bile 3 și un sistem 4, de acționare care realizează alimentarea armei cu bile și propulsarea acestora.The pneumatic weapon consists of a barrel 1, a magazine 2 with balls 3 and a drive system 4, which supplies the weapon with the balls and propels them.

Sistemul 4 se compune dintr-un cilindru 5 cu un piston 6 acționat de un electromagnet 7. Cilindrul 5 este prevăzut cu un capac frontal 5a și cu o parte cilindrică 5b.The system 4 consists of a cylinder 5 with a piston 6 actuated by an electromagnet 7. The cylinder 5 is provided with a front cover 5a and a cylindrical part 5b.

în timpul cursei de retragere a pistonului 6, aerul comprimat intră prin țeava armei în cilindrul 5.During the retraction stroke of the piston 6, the compressed air enters through the barrel of the weapon into the cylinder 5.

Spre sfârșitul cursei de retragere a pistonului 6 (fig. 1), o camă de impuls 8, fixată de piston acționează mecanic asupra unui culegător 9 fixat de o tije 10. Tija 10 poate culisa pe ghidajele 11 sub acțiunea camei 8 sau a unui arc 12. La celălalt capăt al tijei 10 este fixată o piesă de legătură 13 care acționează o diuză 14, glisantă. Astfel, la capătul cursei de retragere a pistonului 6, diuza 14 se retrage peste partea cilindrică 5b a cilindrului 5. între interiorul diuzei 14 și partea cilindrică 5b se realizează un ajustaj alunecător și se montează o garnitură de etanșare.Towards the end of the retraction stroke of the piston 6 (fig. 1), an impulse cam 8, fixed to the piston, acts mechanically on a collector 9 fixed to a rod 10. The rod 10 can slide on the guides 11 under the action of the cam 8 or a spring 12. At the other end of the rod 10 is fixed a connecting piece 13 which actuates a sliding nozzle 14. Thus, at the end of the retraction stroke of the piston 6, the nozzle 14 is retracted over the cylindrical part 5b of the cylinder 5. A sliding adjustment is made between the inside of the nozzle 14 and the cylindrical part 5b and a sealing gasket is mounted.

Culegătorul 9 se poziționează pe tija 10 astfel ca la sfârșitul cursei de retragere a pistonului 6, diuza 14 să se retragă astfel încât să permită pătrunderea unei bile 3 pe țeava 1.The collector 9 is positioned on the rod 10 so that at the end of the retraction stroke of the piston 6, the nozzle 14 retracts so as to allow a ball 3 to enter the pipe 1.

Culegătorul 9 se fixează pe tija 10 prin intermediul unui suport 15 și a unui bolț 16 care-i oferă posibilitatea de basculare în jurul axei bolțului.The collector 9 is fixed to the rod 10 by means of a support 15 and a bolt 16 which gives it the possibility of tilting around the axis of the bolt.

La sfârșitul cursei de retragere a pistonului 6, culegătorul 9 întâlnește un opritor 17 fixat de electromagnetul 7, sau de o parte fixă a sistemului 4. După ce culegătorul 9 întâlnește opritorul 17, sub acțiunea camei 8, culegătorul 9 face o mișcare de rotire în jurul axului bolțului 16 până ce scapă de acțiunea camei 8. în acest moment arcul 12 readuce diuza 14, cu ajutorul tijei 10 și a piesei de legătură 13, în poziția de alimentare. Astfel, diuza 14 intră în țeava 1, împingând mecanic bila 3 în țeava 1 (fig. 2) și realizând etanșarea față de magazia 2. în acest moment arma este pregătită pentru tragere. Când se apasă pe un trăgaci (nereprezentat în figuri) electromagnetul acționează cu viteză și cu o forță adecvată asupra pistonului 6 realizând presiunea de lucru care va propulsa bila 3 din țeavaAt the end of the retraction stroke of the piston 6, the collector 9 meets a stop 17 fixed to the electromagnet 7, or to a fixed part of the system 4. After the collector 9 meets the stop 17, under the action of the cam 8, the collector 9 makes a rotating movement in around the axis of the bolt 16 until it escapes the action of the cam 8. at this moment the spring 12 returns the nozzle 14, with the help of the rod 10 and the connecting piece 13, to the feeding position. Thus, the nozzle 14 enters the barrel 1, mechanically pushing the ball 3 into the barrel 1 (fig. 2) and sealing against the magazine 2. at this moment the weapon is ready for firing. When a trigger is pressed (not shown in the figures) the electromagnet acts with speed and with an adequate force on the piston 6 achieving the working pressure that will propel the ball 3 from the pipe

1.1.

La capătul din stânga a cilindrului 5 poate fi practicată o decupare 5c. Rolul acestei decupări este de a elimina comprimarea aerului la începutul cursei pistonului 6 având ca efect menținerea bilei în poziția de început a țevii până când diuza glisantă 14 intră în țeava 1. Această decupare 5c reprezintă o <V 2 Ο 1 4 - - 0 0 5 6 8 2 8 -07- 2014 soluție alternativă care permite înlocuirea culegătorului basculant 9 cu un culegător fix. Deși construcția se simplifică, o parte din cursa pistonului nu va genera presiune utilă.A cutout 5c can be made at the left end of the cylinder 5. The role of this cutout is to eliminate the compression of the air at the beginning of the piston stroke 6 having the effect of keeping the ball in the starting position of the pipe until the sliding nozzle 14 enters the pipe 1. This cutout 5c represents a <V 2 Ο 1 4 - - 0 0 5 6 8 2 8 -07- 2014 alternative solution that allows the replacement of the tipper collector 9 with a fixed collector. Although the construction is simplified, part of the piston stroke will not generate useful pressure.

Alimentarea cu bile se face de către arcul 18 care acționează asupra bilelor din magazia 2.The ball is fed by the spring 18 which acts on the balls in the magazine 2.

Forța loviturii poate fi reglată prin valoarea curentului de alimentare a electromagnetului 7.The force of the blow can be adjusted by the value of the supply current of the electromagnet 7.

într-un exemplu de aplicare (fig. 3 -4) culegătorul 9 este montat într-un suport 15 cu ajutorul unui bolț 16 care trece prin tija 10.In an application example (fig. 3 -4) the collector 9 is mounted in a support 15 by means of a bolt 16 passing through the rod 10.

Suportul 15 (fig. 5) este prevăzut cu un alezaj 15a pentru tija 10 și cu un alezaj 15b pentru bolțul 16. Două canale laterale 15c delimitate de două suprafețe perpendiculare 15d și o suprafața de racordare 15e servesc pentru fixarea și ghidarea culegătorului 9.The support 15 (fig. 5) is provided with a bore 15a for the rod 10 and a bore 15b for the bolt 16. Two side channels 15c delimited by two perpendicular surfaces 15d and a connecting surface 15e serve to fix and guide the collector 9.

Culegătorul 9 (fig. 6) are forma unei prisme trapezoidale și este prevăzut cu o față 9a pe care acționează cama de impuls 8 și cu o față înclinată 9b pe care acționează opritorul 17. Pentru a favoriza trecerea camei 8 peste opritorul 9, în momentul în care acesta este basculat, suprafețele 9a și 9b sunt reunite printr-o suprafață de racordare 9c. Două aripioare 9d, cu un alezaj 9e permit montarea culegătorului în canalele laterale 15c cu ajutorul bolțului 16. Bolțul 16 trece prin alezajele 9e, 15b și printr-un alt alezaj practicat în tija 10. între diametrul alezajului 15a și a bolțului 16 se formează un ajustaj cu strângere, celelalte ajustaje fiind cu joc în vederea asigurării basculării culegătorului 9.The collector 9 (fig. 6) has the shape of a trapezoidal prism and is provided with a face 9a on which the impulse cam 8 acts and with an inclined face 9b on which the stop 17 acts. In order to favor the passage of the cam 8 over the stop 9, at the moment in which it is tilted, the surfaces 9a and 9b are joined by a connecting surface 9c. Two fins 9d, with a bore 9e allow the collector to be mounted in the side channels 15c by means of the bolt 16. The bolt 16 passes through the bores 9e, 15b and through another bore made in the rod 10. between the diameter of the bore 15a and the bolt 16 a tightening adjustment, the other adjustments being with play in order to ensure the tipping of the collector 9.

într-un alt exemplu de aplicare (fig. 7), cilindrul 5 este prevăzut cu o clapetă 20 care joacă rolul unei supape. Clapeta 20 are un orificiu 20a și culisează într-un canal 5d sub acțiunea unui arc 21 sau a unei pârghii 22. Deschiderea supapei se face de o camă 23, montată pe tija pistonului 6. Cama 23 acționează culegător 24 care acționează clapeta 16 prin pârghia 22 care oscilează în jurul unei articulații 25. Forma culegătorului și poziționarea acestuia pe tija pistonului permit reglarea optimă a deschiderii supapei.In another embodiment (Fig. 7), the cylinder 5 is provided with a damper 20 which acts as a valve. The damper 20 has a hole 20a and slides in a channel 5d under the action of a spring 21 or a lever 22. The valve is opened by a cam 23, mounted on the piston rod 6. The cam 23 actuates a collector 24 which actuates the damper 16 through the lever 22 which oscillates around a joint 25. The shape of the collector and its positioning on the piston rod allow optimal adjustment of the valve opening.

în acest exemplu de aplicare culegătorul basculant 9 poate fi înlocuit cu un culegător fix 26.In this embodiment the tilting collector 9 can be replaced by a fixed collector 26.

Pentru amortizarea șocului la capătul cursei active, capacul cilindrului 5 este prevăzut cu un amortizor 27.To absorb the shock at the end of the active stroke, the cylinder head 5 is provided with a shock absorber 27.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:By applying the invention the following advantages are obtained:

construcție simplă, fiabilă și ieftină, funcționare lină fără șocuri la capete de cursă fapt ce oferă posibilitatea unor lovituri precise, posibilitatea de acționare proporțională și de modificare a forței loviturii prin modificarea vitezei pistonului și/sau a lungimii cursei, timp de răspuns redus datorită faptului că în așteptarea tragerii cilindrul este plin, timpul de răspuns fiind dat de timpul de acționare a electromagnetului.simple, reliable and cheap construction, smooth operation without shocks at the ends of the stroke which offers the possibility of precise blows, the possibility of proportional actuation and change of the force of the blow by changing the piston speed and / or stroke length, reduced response time due to that in anticipation of firing the cylinder is full, the response time being given by the actuation time of the electromagnet.

Claims

1. Electrically propelled pneumatic airsoft weapon consisting of a barrel (1), a magazine (2) with balls (3) and an actuating system (4) which supplies the ball gun and propels it , characterized in that the system (4) consists of a cylinder (5) with a piston (6) actuated by an electromagnet (7), the ball supply being provided by a fixed impulse cam (8) of a piston acting mechanically on a collector (9) or (26) fixed to the rod (10) which slides on the guides (11) under the action of the cam (8) and retracts a nozzle (14), sliding over the cylindrical part (5b) of of the cylinder (5), allowing a spring (18) to insert with a ball (3) into the pipe (1), then after the end of the retraction stroke of the piston (6), the spring (12) returns the nozzle (14) to the firing position performing the sealing with the pipe (1) and the magazine (2).

Electrically powered pneumatic airsoft weapon according to claim 1, characterized in that in one embodiment the collector (9) is tilting and rotatable around a bolt (16) and at the end of the retraction stroke of the piston (6), the collector (9) meets a fixed stop (17) under which it enters until it escapes the cam (8) giving the spring (12) the possibility of returning the nozzle (14) to the firing position.

Electrically powered pneumatic airsoft weapon according to claim 1, characterized in that in one embodiment the collector (26) is fixed to the rod (10) and in order to avoid starting the ball at low speed at the start a valve consisting of a valve (20) with a hole (20a) sliding in a channel (5d) under the action of a spring (21) and a lever (22) is used for the piston stroke (6), the valve opening being controlled by a cam (23), mounted on the piston rod (6).

Electrically powered pneumatic airsoft weapon according to claim 1, characterized in that, in the case of the use of a fixed collector, for holding the ball (3) in the pipe (1) until the nozzle (14) is returned to the sealing position of the pipe, a cut (5c) is made at the left end of the cylinder (5).

Electrically powered pneumatic airsoft weapon according to claim 2, characterized in that the collector (9) is mounted articulated with a bolt (16) in a support (15) provided with a bore (15a) for the rod (10) and with a bore (15b) for the bolt (16) and two side channels (15c) delimited by two perpendicular surfaces (15d) and a connecting surface (15e) which serve to fix and guide the collector (9) which has the shape of a trapezoidal prisms having a face (9a) on which the impulse cam (8) acts with a connection (9c) to an inclined face (9b) on which the stopper acts (17), two fins (9d) with a bore (9e) allow mounting the collector in the side channels (15c) using the bolt (16).