RU2721817C1

RU2721817C1 - Pneumatic cylinder (embodiments)

Info

Publication number: RU2721817C1
Application number: RU2018147285A
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Шалаев
Original assignee: Михаил Александрович Шалаев
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-05-22

Abstract

FIELD: weapons.

SUBSTANCE: claimed group of inventions relates to pneumatic weapons. Pneumatic cylinder comprises interconnected body of stepped diameter of front cylinder, body of stepped diameter of rear cylinder, cylinder of stepped diameter of nozzles (nozzle), return spring, channel of atmospheric chamber, sealing rings, finger solenoid-solenoid valve, gas supply channel, shot chamber-gas storage chamber, gas emission (gas outlet) channel. When gas is supplied, gas passes through pencil solenoid/solenoid valve, fills shot chamber and simultaneously moves forward stepped diameter cylinder. When voltage is applied to the pencil solenoid-solenoid valve, the solenoid rod closes the passage channel of gas into the shot chamber, opening the gas release channel, the return spring moves the cylinder of the stepped diameter of the nozzles (nozzle) backwards, thus ensuring completion of the cycle.

EFFECT: technical result is obtaining a universal design of a pneumatic cylinder for airsoft/paintball, obtaining high efficiency of gas flow, trouble-free operation of all units of the pneumatic cylinder, low consumption of gas, high reliability of internal parts.

3 cl, 3 dwg

Description

Заявленная группа изобретений относится к пневматическим цилиндрам, предназначенным для установки в приводы (копийная модель винтовки) для игры в страйкбол/пейнтбол.The claimed group of inventions relates to pneumatic cylinders intended for installation in drives (a copy model of a rifle) for playing airsoft / paintball.

В настоящее время широко распространены электропневматические приводы для игры в страйкбол, имеющие цилиндр, который содержит, нозл, поршень, сжимаемый пружиной, при этом цилиндр работает при наличии контакта с системой шестерней, вращающихся от электромотора. Питание в данном случае осуществляется от батарей или аккумуляторов (например, http://airsoftsports.ru/catalog/brand/tokyo-marui/ - продукция фирмы Tokyo Marui, «патент РФ №118734, 27.07.2012 г.). Недостатками является необходимость использования конструкций цилиндров для строго определенных типов гирбоксов, сложность конструкции автоматики, за счет которой происходит работа цилиндра, также малая емкость аккумулятора, которой может не хватить на продолжительную игру, возможность возникновения заклинивания при низких температурах и, в целом, чувствительность всего привода к параметрам окружающей среды, что свидетельствует о недостаточной надежности работы рассмотренной конструкции цилиндра с электро-пневматическим принципом работы.Currently, electro-pneumatic airsoft drives are widely distributed, having a cylinder that contains a knot, a piston, compressible by a spring, while the cylinder operates when there is contact with the system of gears rotating from an electric motor. Power in this case is provided by batteries or accumulators (for example, http://airsoftsports.ru/catalog/brand/tokyo-marui/ - products of Tokyo Marui, "RF patent No. 1188734, July 27, 2012). The disadvantages are the need to use cylinder designs for strictly defined types of gearboxes, the complexity of the automation design, due to which the cylinder is working, also the low battery capacity, which may not be enough for a long game, the possibility of jamming at low temperatures and, in general, the sensitivity of the entire drive environmental parameters, which indicates the lack of reliability of the considered cylinder design with the electro-pneumatic principle of operation.

Распространенным для игры в страйкбол также является использование цилиндра механического (пневматического) типа. Однако общими недостатками известных аналогов является необходимость ручного взвода после каждого выстрела, что приводит к низкой скорострельностти, а также невысокая мощность и точность стрельбы.Common for playing airsoft is also the use of a cylinder of a mechanical (pneumatic) type. However, the common disadvantages of the known analogues is the need for a manual platoon after each shot, which leads to a low rate of fire, as well as low power and accuracy.

Известна конструкция цилиндра пневматической винтовки (патент РФ №2038566, 27.06.1995 г.), принятая за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, содержащая корпус цилиндра, шток, нозл, пружину, поджимающую шток, систему каналов для заряда пулями.The known design of the cylinder of an air rifle (RF patent No. 2038566, 06/27/1995), adopted as the closest analogue to the claimed solution, comprising a cylinder body, a rod, a knot, a spring, a pressing rod, a channel system for charging bullets.

Указанный пневматический цилиндр не содержит электронных блоков, что упрощает конструкцию, снижает стоимость изготовления и использования спортивного оружия. Однако корпус цилиндра состоит из двух частей, что делает трудоемким процесс смазки его внутренней поверхности и может привести в процессе эксплуатации к заклиниванию. Сбои в работе цилиндра возможны также при низких температурах окружающей среды. Шток цилиндра не имеет элементов, компенсирующих удары и трение при выстрелах, что приводит к более быстрому износу цилиндра и, в целом, свидетельствует о недостаточной надежности работы указанного решения. К тому же, рассмотренная конструкция винтовки может быть выполнена только в виде моноблока, то есть единого целого цилиндра с клапаном, обеспечивающим выстрел, что ограничивает ее функциональные возможности. Также указанное устройство не имеет возможности осуществлять регулировку скорости вылета шарика.The specified pneumatic cylinder does not contain electronic components, which simplifies the design, reduces the cost of manufacturing and use of sports weapons. However, the cylinder body consists of two parts, which makes the process of lubricating its inner surface laborious and can lead to jamming during operation. Cylinder malfunctions are also possible at low ambient temperatures. The cylinder rod does not have elements that compensate for impacts and friction during shots, which leads to faster cylinder wear and, in general, indicates insufficient reliability of this solution. In addition, the considered design of the rifle can be made only in the form of a monoblock, that is, a single whole cylinder with a valve providing a shot, which limits its functionality. Also, this device does not have the ability to adjust the speed of departure of the ball.

Задачей заявленной группы изобретений является получение универсальной конструкции пневматического цилиндра для игры в страйкбол/пейнтбол, которая обеспечивает экономичную и долговременную работу цилиндра посредством экономичного использования газа.The objective of the claimed group of inventions is to obtain a universal design of a pneumatic cylinder for airsoft / paintball, which provides an economical and long-term operation of the cylinder through the economical use of gas.

На фиг. 1, 2, 3 обозначены следующие позиции узлов и деталей пневматического цилиндра:In FIG. 1, 2, 3 the following positions of nodes and parts of the pneumatic cylinder are indicated:

1 - передний цилиндр ступенчатого диаметра1 - front cylinder stepped diameter

2 - цилиндр ступенчатого диаметра нозл/сопло2 - cylinder of step diameter of nozzle / nozzle

3 - задний цилиндр ступенчатого диаметра3 - rear cylinder stepped diameter

4 - возвратная пружина (вариант без пневмоотката)4 - return spring (option without pneumatic recoil)

5 -канал атмосферной камеры5-channel atmospheric camera

6 - пальчиковый соленоид/электромагнитный клапан6 - finger solenoid / solenoid valve

7, 8, 9, 10 - уплотнительные кольца/оринги7, 8, 9, 10 - o-rings / origins

11 - канал подачи газа11 - gas supply channel

12 - камера выстрела/хранения газа12 - shot / gas storage chamber

13 - канал выброса/выхода газа13 - channel ejection / exit of gas

14 - цилиндр ступенчатого диаметра нозл/сопло задняя часть14 - cylinder step diameter of the knot / nozzle rear

15 - цилиндр ступенчатого диаметра со смещением нозл/сопло передняя часть15 - cylinder stepped diameter with offset knot / nozzle front

16 - стяжной винт16 - coupling screw

17, 18 - уплотнительные кольца17, 18 - o-rings

19 - корпус тройника19 - tee housing

20 - канал прохождения газа в передний цилиндр20 - channel for the passage of gas into the front cylinder

21 - канал входа газа в переднем цилиндре21 - gas inlet channel in the front cylinder

22, 23 - уплотнительные кольца22, 23 - o-rings

24, 25 - уплотнительные кольца.24, 25 - sealing rings.

Заявленная задача достигается при использовании заявленной группы пневматических цилиндров. Заявленная группа изобретений включает следующие варианты пневматических цилиндров.The claimed task is achieved by using the claimed group of pneumatic cylinders. The claimed group of inventions includes the following options for pneumatic cylinders.

Пневматический цилиндр (см. фиг. 1) с пружинным возвратом цилиндра ступенчатого диаметра нозл/сопло (2) предназначен для одиночной стрельбы. При подаче газа в канал (11) газ, проходя через пальчиковый соленоид/электромагнитный клапан (6), заполняет камеру выстрела (12) и одновременно двигает вперед цилиндр ступенчатого диаметра (2), уплотнительные кольца (8, 9, 10) обеспечивают герметичность конструкции пневматического цилиндра, уплотнительные кольца (7, 8, 9) еще и обеспечивают центровку цилиндра ступенчатого диаметра (2) относительно оси вращения самого пневматического цилиндра. Система готова к выстрелу. Подав напряжение на пальчиковый соленоид/электромагнитный клапан (6), шток соленоида перекроет канал прохождения газа в камеру выстрела (12), открывая канал выброса газа (13), возвратная пружина (4) отодвинет цилиндр ступенчатого диаметра нозл/сопло (2) назад (изменяя жесткость возвратной пружины (4) и диаметр канала атмосферной камеры (5) - можно изменять время отката цилиндра ступенчатого диаметра нозл/сопло (2) - цикл закончен. Данная пневматическая схема обеспечивает высокое КПД расхода газа, то есть весь газ, который наполнил камеры выстрела (12) без каких либо потерь будет выброшен через канал выброса/выхода газа (13) в атмосферу.A pneumatic cylinder (see Fig. 1) with spring return of the cylinder of step diameter of the nozzle / nozzle (2) is designed for single shooting. When gas is supplied to the channel (11), gas passing through the finger solenoid / solenoid valve (6) fills the shot chamber (12) and simultaneously moves the cylinder of step diameter (2) forward, the sealing rings (8, 9, 10) ensure tightness of the structure of the pneumatic cylinder, O-rings (7, 8, 9) also provide centering of the cylinder of step diameter (2) relative to the axis of rotation of the pneumatic cylinder itself. The system is ready to fire. By applying voltage to the finger solenoid / solenoid valve (6), the solenoid rod will block the gas passage to the shot chamber (12), opening the gas ejection channel (13), the return spring (4) will move the cylinder of the step diameter of the nozzle / nozzle (2) back ( changing the stiffness of the return spring (4) and the diameter of the channel of the atmospheric chamber (5) - you can change the rollback time of the cylinder of the step diameter of the nozzle / nozzle (2) - the cycle is completed.This pneumatic circuit provides high efficiency of gas flow, that is, all the gas that filled the chamber shot (12) without any loss will be ejected through the channel ejection / exit gas (13) into the atmosphere.

Пневматический цилиндр с цилиндром ступенчатого диаметра со смещенным центром оси и состоящим из двух деталей (см. фиг. 2) содержит взаимосвязанные задний цилиндр ступенчатого диаметра (3), передний цилиндр ступенчатого диаметра (2), цилиндр ступенчатого диаметра со смещенным центром оси, состоящий из задней части цилиндра ступенчатого диаметра нозл/сопло (14) и передней части цилиндра ступенчатого диаметра со смещением нозл/сопло (15), возвратную пружину (4), пальчиковый соленоид/электромагнитный клапан (6), канал подачи газа (11), камера выстрела/хранения газа (12), канал выброса/выхода газа (13), стяжной винт (16), уплотнительные кольца (7, 8, 9, 10, 17, 18), канал атмосферной камеры (5), причем при подаче газа в канал (11) газ, проходя через пальчиковый соленоид/электромагнитный клапан (6), заполняет камеру выстрела (12) и одновременно двигает вперед цилиндр ступенчатого диаметра со смещенным центром оси, состоящего из задней части цилиндра ступенчатого диаметра нозл/сопло (14), скрепленного стяжным винтом (16) с передней частью цилиндра ступенчатого диаметра со смещением нозл/сопло (15), при этом уплотнительные кольца (8, 9, 10) обеспечивают герметичность конструкции пневматического цилиндра, уплотнительные кольца (7, 8, 9) обеспечивают центровку двух скрепленных между собой стяжным винтом (16) цилиндров ступенчатого диаметра (14) и цилиндра ступенчатого диаметра со смещением нозл/сопло (15), уплотнительное кольцо (17) герметизирует возможность утечки газа в момент его прохождения через канал выброса/выхода газа (13), таким образом обеспечивается готовность системы к выстрелу, далее при подаче напряжения на пальчиковый соленоид/электромагнитный клапан (6), шток соленоида перекрывает канал прохождения газа в камеру выстрела (12), открывая канал выброса газа (13), возвратная пружина (4) отодвигает цилиндр ступенчатого диаметра (14) скрепленный стяжным винтом (16) с цилиндром ступенчатого диаметра со смещением (15) назад, чем обеспечивается завершенность цикла.A pneumatic cylinder with a stepped diameter cylinder with a displaced axis center and consisting of two parts (see Fig. 2) contains interconnected stepped diameter rear cylinders (3), a stepped diameter front cylinder (2), a stepped diameter cylinder with a displaced axis center, consisting of the rear of the cylinder with a step diameter of the nozzle / nozzle (14) and the front of the cylinder of the step diameter with the offset of the node / nozzle (15), the return spring (4), the finger solenoid / solenoid valve (6), the gas supply channel (11), the shot chamber / gas storage (12), gas ejection / exit channel (13), compression screw (16), o-rings (7, 8, 9, 10, 17, 18), the channel of the atmospheric chamber (5), and when gas is supplied to channel (11) gas passing through a finger solenoid / solenoid valve (6) fills the shot chamber (12) and at the same time moves forward a step-diameter cylinder with an offset center of the axis, consisting of a rear part of the step-diameter cylinder of the nozzle / nozzle (14), replicated by a clamping screw (16) with a front part of the cylinder of stepped diameter with a shift of the nozzle / nozzle (15), while the sealing rings (8, 9, 10) ensure the tightness of the design of the pneumatic cylinder, the sealing rings (7, 8, 9) provide alignment of two cylinders of stepped diameter (14) fastened together by a clamping screw (16) and stepped diameter cylinders with nozzle / nozzle displacement (15), the sealing ring (17) seals the possibility of gas leakage at the moment of its passage through the gas discharge / outlet channel (13), this ensures that the system is ready to fire, then when voltage is applied to the finger solenoid / solenoid valve (6), the solenoid rod blocks the gas passage to the shot chamber (12), opening the gas ejection channel (13), the return spring (4) pushes the cylinder step diameter (14) fastened with a clamping screw (16) with a step diameter cylinder with an offset (15) back, which ensures the completion of the cycle.

Пневматический цилиндр с пневмооткатом (см. фиг. 3) предназначен для систем с автоматической и одиночной стрельбой, принцип пневматического отката позволяет цилиндру ступенчатого диаметра нозл/сопло (2) откатываться очень быстро (чем рассмотренный ранее пружинный возврат), что необходимо для автоматической стрельбы. При подаче газа в канал (11), газ проходя через стяжной винт (16) попадает одновременно в камеру выстрела/хранения газа (12) и через канал прохождения газа в передний цилиндр ступенчатого диаметра (21) попадает в канал входа газа в переднем цилиндре (21), цилиндр ступенчатого диаметра нозл/сопло (2) выдвигается вперед за счет большей площади давления и газ находящийся в канале (21-22) работает как пневмопружина в герметичном замкнутом пространстве, то есть газ из этого канала не влияет на общий расход газа, подав напряжение на пальчиковый соленоид/электромагнитный клапан (6), шток соленоида перекроет канал прохождения газа в камеру выстрела/хранения газа (12) открывая канал выхода газа (13), при выравнивании давлений в камере выстрела/хранения газа (12) и атмосферного давления – газ, находящийся в канале (21-22), отодвинет цилиндр ступенчатого диаметра нозл/сопло (2) назад - цикл закончен. Уплотнительные кольца (7, 10, 22, 23) обеспечивают герметичность конструкции пневматического цилиндра с пневмооткатом, уплотнительные кольца (7, 8, 9, 18) обеспечивают центровку цилиндра ступенчатого диаметра (2) относительно оси самого пневматического цилиндра с пнемооткатом. Так же, как и пневматическом цилиндре с пружинным возвратом, КПД расхода газа очень высокое.A pneumatic cylinder with pneumatic recoil (see Fig. 3) is designed for systems with automatic and single firing, the principle of pneumatic rollback allows the cylinder of step diameter of the nozzle / nozzle (2) to roll back very quickly (than the spring return considered earlier), which is necessary for automatic shooting. When gas is supplied to the channel (11), the gas passing through the clamping screw (16) enters simultaneously into the gas firing / storage chamber (12) and through the gas passage into the front cylinder of step diameter (21) enters the gas inlet channel in the front cylinder ( 21), the cylinder of step diameter of the nozzle / nozzle (2) is advanced due to the larger pressure area and the gas in the channel (21-22) works as a pneumatic spring in a sealed enclosed space, that is, gas from this channel does not affect the total gas flow, applying voltage to the finger solenoid / solenoid valve (6), the solenoid rod will block the gas passage to the gas firing / storage chamber (12), opening the gas outlet channel (13), when the pressure in the gas firing / storage chamber (12) and the atmospheric pressure are equal - the gas located in the channel (21-22) will move the cylinder of the step diameter of the nozzle / nozzle (2) back - the cycle is completed. O-rings (7, 10, 22, 23) ensure the tightness of the design of the pneumatic cylinder with a pneumatic recoil, O-rings (7, 8, 9, 18) provide centering of the cylinder of step diameter (2) relative to the axis of the pneumatic cylinder with pneumatic recoil. Like a spring-return pneumatic cylinder, the gas flow efficiency is very high.

Пневматические цилиндры (пружинный возврат и пневмооткат) могут работать в разных климатических условиях, что позволяет их использовать при любой погоде. Имеют низкий расход газа и высокую надежность работы внутренних деталей. Так же стоит отметить, что пневматические цилиндры состоят из трех деталей один и из четырех деталей другой, что делает их производство простым и не дорогим.Pneumatic cylinders (spring return and pneumatic recoil) can work in different climatic conditions, which allows them to be used in any weather. They have low gas consumption and high reliability of internal parts. It is also worth noting that pneumatic cylinders consist of three parts, one and four parts of another, which makes their production simple and not expensive.

Таким образом достигается технический результат заявленной группы изобретений, заключающийся в получении универсальной конструкции пневматического цилиндра для игры в страйкбол/пейнтбол, которая позволяет обеспечить работу в разных климатических условиях, что позволяет их использовать при любой погоде, а также получить высокое КПД расхода газа, безотказную работу всех узлов пневматического цилиндра, что в совокупности сказывается на экономичном расходе газа, а также в обеспечении высокой надежности работы внутренних деталей.Thus, the technical result of the claimed group of inventions is achieved, which consists in obtaining a universal design of a pneumatic cylinder for playing airsoft / paintball, which allows you to work in different climatic conditions, which allows them to be used in any weather, as well as to obtain high gas flow rate efficiency, trouble-free operation all nodes of the pneumatic cylinder, which in aggregate affects the economical consumption of gas, as well as ensuring high reliability of the internal parts.

Claims

1. A pneumatic cylinder, characterized in that it contains an interconnected case of a stepped diameter of the front cylinder (1), a case of a stepped diameter of the rear cylinder (3), a cylinder of stepped diameter of the knot (nozzle) (2), a return spring (4), the channel of the atmospheric chamber ( 5), o-rings (7-10), finger solenoid (solenoid valve) (6), gas supply channel (11), shot chamber (gas storage chamber) (12), ejection channel (gas outlet) (13), and when gas is supplied to the channel (11), gas passing through a finger solenoid (solenoid valve) (6) fills the shot chamber (12) and at the same time moves the cylinder of step diameter (2) forward, while the o-rings (8, 9, 10) ensure the tightness of the design of the pneumatic cylinder, the o-rings (7, 8, 9) provide centering of the cylinder with a step diameter (2) relative to the axis of rotation of the pneumatic cylinder itself, thus ensuring the readiness of the system for firing, then when applying voltage to the finger solenoid (solenoid valve) (6) the solenoid rod blocks the gas passage to the shot chamber (12), opening the gas ejection channel (13), the return spring (4) pushes the cylinder of the step diameter of the nozzle (nozzle) (2) back what ensures the completion of the cycle.

2. The pneumatic cylinder according to claim 1, characterized in that it contains interconnected rear cylinder of step diameter (3), front cylinder of step diameter (1), cylinder of step diameter with an offset center of the axis, consisting of the rear of the cylinder of step diameter of the nozzle (nozzle) (14) and the front of the cylinder with a step diameter with an offset of the knot (nozzle) (15), a return spring (4), a finger solenoid (solenoid valve) (6), a gas supply channel (11), a shot (gas storage) chamber (12 ), an ejection (gas outlet) channel (13), a compression screw (16), o-rings (7, 8, 9, 10, 17, 18), an atmospheric chamber channel (5), moreover, when gas is supplied to the channel (11) gas passing through a finger solenoid (solenoid valve) (6) fills the shot chamber (12) and at the same time moves forward a step-diameter cylinder with a displaced center of the axis, consisting of a rear part of the step-diameter cylinder of the knot (nozzle) (14), fastened with a clamp screw (16) from the front a cylinder of a stepped diameter with a displacement of the nose (nozzle) (15), while the sealing rings (8, 9, 10) ensure the tightness of the design of the pneumatic cylinder, the sealing rings (7, 8, 9) provide alignment of the two fastened together by a tightening screw (16 ) stepped-diameter cylinders (14) and stepped-diameter cylinders with displacement of the nozzle (nozzle) (15), the o-ring (17) seals the possibility of gas leakage at the moment of its passage through the ejection (gas outlet) channel (13), thus ensuring system readiness to the shot, then when applying voltage to the finger solenoid (electromagnetic valve) (6), the solenoid rod blocks the gas passage to the shot chamber (12), opening the gas ejection channel (13), the return spring (4) pushes the cylinder of step diameter (14) fastened with a clamping screw (16) with a cylinder of stepped diameter with an offset (15) back, which ensures the completion of the cycle.

3. A pneumatic cylinder, characterized in that it contains interconnected front cylinder of step diameter (1), rear cylinder of step diameter (3), cylinder of step diameter of knots (nozzles) (2), finger solenoid (solenoid valve) (6), tee body (19), a gas supply channel (11), a gas passage channel to the front cylinder (20), a gas inlet channel to the front cylinder (21), a shot (gas storage) chamber (12), a tightening screw with gas passage channels (16) ), the channel of the atmospheric chamber (5), the o-rings (7, 8, 9, 10, 18, 22, 23), the gas outlet channel (21), while supplying gas to the channel (11), the gas passing through the clamping screw (16), enters simultaneously into the chamber of the shot (gas storage) (12) and through the gas passage to the front cylinder (20) enters the gas inlet channel in the front cylinder (21), the cylinder of step diameter of the nozzle (nozzle) (2) extends forward due to the larger pressure area and the gas in the channel (9-10) works as air springs and in a sealed enclosed space, that is, gas from this channel does not affect the total gas flow, applying voltage to the finger solenoid (solenoid valve) (6), the solenoid rod closes the gas passage to the shot chamber (12), opening the gas outlet channel ( 21), while equalizing the pressure in the chamber of the shot (gas storage) (12) and atmospheric pressure, the gas in the channel (9-10) pushes the cylinder of step diameter of the nosl (nozzle) (2) back, which ensures the completion of the cycle, in this case, the sealing rings (7, 10, 22, 23) ensure the tightness of the design of the pneumatic cylinder with pneumatic rollback, the sealing rings (7, 8, 9, 18) provide centering of the cylinder of step diameter (3) relative to the axis of the pneumatic cylinder with the pneumatic rollback.