DE69700825T2

DE69700825T2 - Luftdruckwaffe zum abschiessen von geschossen und verfahren zum abschiessen eines geschosses

Info

Publication number: DE69700825T2
Application number: DE69700825T
Authority: DE
Inventors: Adam Gardner; William Gardner; Raymond Gaston; David Smith
Original assignee: Smart Parts Inc; Pneuventures Inc
Current assignee: Smart Parts Inc; Pneuventures Inc
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1997-01-15
Publication date: 2000-07-27
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: JPH11502605A; US20030024521A1; US7100593B2; US5881707A; EP0815408A1; US20100101551A1; CA2214364C; US7946285B2; WO1997026498A1; US20060243264A1; US20070169766A1; US20040134476A1; ATE186980T1; DE69700825D1; US6035843A; US7603997B2; AU1951597A; CA2214364A1; US6474326B1; EP0815408B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine pneumatisch betätigte Vorrichtung zum Abschießen von Geschoßen. Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung ist für eine Verwendung in dem Freizeitsport namens "Paintball" (auch bekannt als "Survival" oder "Capture the Flag") ausgebildet.

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung besteht aus einer Vorrichtung zum Abschießen eines Geschoßes unter Verwendung von pneumatischer Kraft. Schußwaffen, die pneumatische Kraft bzw. Luftdruck verwenden, um ein Geschoß anzutreiben, sind gut bekannt. Insbesondere ist es gut bekannt, pneumatische Kraft zu verwenden, um ein schwaches, kugelförmiges Geschoß, enthaltend eine gefärbte, viskose Substanz (bekannt als "Paintball") abzufeuern, welches bei einem Aufprall auf einem Ziel birst. Jedoch leiden pneumatisch betätigte Gewehre bzw. Schußwaffen, die in Paintball-Anwendungen verwendet werden, (sowie auch allgemein verwendete, pneumatisch betätigte Schußwaffen) an zahlreichen Nachteilen, die die Genauigkeit des Schusses beeinflussen, welche durch die vorliegende Erfindung eliminiert werden.
Bestehende pneumatisch betätigte Schußwaffen verwenden beständig einen Federmechanismus in einer beliebigen Ausführung, um bei der Erzeugung der Antriebskraft zu helfen, welche notwendig ist, um das Geschoß mit der gewünschten Geschwindigkeit von der Schußwaffe abzufeuern. Die Verwendung einer Feder kreiert eine nicht-lineare Umwandlung von Energie aus einer pneuma tisch gespeicherten Potentialform in eine kinetische Beschleunigung des Geschoßes, da die Feder kontinuierlich weniger Energie freigibt, wenn sie sich von ihrer maximalen Deformation in ihren undeformierten, natürlichen Zustand ausdehnt. In dem Fall von jeglichem flexiblen Geschoß im allgemeinen und insbesondere in dem Fall von Paintballs (Farbbällen) bewirkt diese nicht-lineare Umwandlung von Energie eine gewisse Deformation in der Form des Geschoßes, welche die ballistischen Kräfte ändert, die daran beim Flug erzeugt werden, was die Genauigkeit nachteilig beeinflußt, mit welcher das Projektil abgeschossen werden kann, um sein beabsichtigtes Ziel zu treffen. Die nachteiligen ballistischen Effekte, die aus der Projektildeformation stammen, werden insbesondere bei den niedrigen Geschoßgeschwindigkeiten gespürt, die bei Paintball-Anwendungen für die Sicherheit des Spielers erforderlich sind. Unter Berücksichtigung der Federkräfte, die in dem existierenden Stand der Technik verwendet werden, ist es erforderlich, einen Paintball mit den höchsten pneumatischen Drücken, die möglich sind, abzufeuern, um diese nachteiligen ballistischen Effekte zu eliminieren. Dies hat die Entwicklung einer dickeren Paintballschale bzw. -umhüllung bewirkt, um ein Zerbrechen des Paintballs in der Abschußkammer des Gewehrs bzw. der Schußwaffe zu eliminieren. Diese erhöhte Dicke hat wiederum ein Problem mit dem Zerbrechen bzw. Zerbersten des Paintballs, wenn er an seinem Ziel aufschlägt, bewirkt. Um all diese Probleme zu eliminieren, ohne die Sicherheit des Spielers aufzugeben, wurde es notwendig, bei Paintball-Anwendungen einen Weg zu finden, um die Projektildeformation bei niedrigen pneumatischen Druckniveaus zu minimieren, um die Zielgenauigkeit und den Abschuß eines Niedriggeschwindigkeitsschusses zu ermöglichen.
Die US 2 594 240, welche als der nächstliegende Stand der Technik für die Abschußvorrichtung und das Verfahren betrachtet wird, welche durch die Ansprüche 1 und 16 beschrieben sind, offenbart eine Schußwaffe des Typs, worin ein Schuß oder Geschoß durch den Lauf mittels Luft unter Druck abgeschossen wird. Diese pneumatisch betätigte Schußwaffe umfaßt einen Körper mit einer Mehrzahl von Kammern oder Bohrungen, enthaltend:
eine erste Kammer oder Bohrung, enthaltend Druckgas, das durch einen handbetätigten Kompressor gebildet wird;
eine zweite, mit dieser ersten Kammer oder Bohrung in Verbindung stehende Kammer oder Bohrung mit einer Druckgas-Vorratskammer zum Speichern des Druckgases, einem Druckgas-Freigabemechanismus zum Freigeben des Druckgases aus der Druckgas-Vorratskammer, um das Geschoß abzufeuern;
eine dritte, mit der ersten Kammer oder Bohrung und der zweiten Kammer oder Bohrung in Verbindung stehende Kammer oder Bohrung, die einen Geschoßabschußmechanismus zum Abschießen des Geschoßes und einen mit einem Geschoßvorrat in Verbindung stehenden Geschoßlademechanismus zum Laden der Geschoße in den Geschoßabschußmechanismus aufweist.
Der vollständige Mechanismus dieser Schußwaffe ist unter Verwendung von zahlreichen Federn mechanisch betätigt. Daher ist es schwierig, eine hohe Zielgenauigkeit zu erreichen. Weiters erfordert diese Schußwaffe ein händisches Laden und Spannen, sodaß nur Einzelschüsse möglich sind.
Die JP 7 004 892 offenbart eine teilweise pneumatisch betätigte Schußwaffe. Trotzdem umfaßt diese Schußwaffe immer noch eine Feder, welche auf den Kolben einwirkt, welcher das Schußventil betätigt. Daher kann diese Schußwaffe die oben beschriebenen Nachteile nicht beseitigen.
Die JP 1 179 898 offenbart eine pneumatisch betätigte Schußwaffe zum Abschießen von Geschoßen. Diese Schußwaffe muß über einen Schlauch oder ein Rohr mit einem Luftkompressor und einem Projektilmagazin verbunden werden. Aufgrund dieses Designs kann die Schußwaffe nicht für "Paintball" verwendet werden, da dieses Spiel eine Beweglichkeit der Schußwaffe erfordert. Weiters ist der Schlauch während des Zielens hinderlich, sodaß es auch mit dieser Schußwaffe schwierig ist, eine hohe Zielgenauigkeit zu erreichen.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte, pneumatisch betätigte Vorrichtung und ein Verfahren zum Abschießen eines Geschoßes zur Verfügung zu stellen, welche(s) es erlaubt, mit größerer Genauigkeit zu zielen und zu feuern, und optimierte Nachladetätigkeiten und Feuersequenz-Zeitsteuerungen ermöglicht.
Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung, welche die Merkmale, die in Anspruch 1 geoffenbart sind, aufweist, und mit einem Verfahren erreicht, welches die in Anspruch 16 geoffenbarten Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Unteransprüchen definiert.
Die vorliegende Erfindung löst all diese Probleme, indem sie die Verwendung von Federmechanismen bei der Übertragung von Energie auf das Geschoß während der Abschußsequenz eliminiert. Die Erfindung verwendet eine Abschußsequenz, welche nur in der Anwendung von pneumatischer Kraft auf das Geschoß resultiert. Dies bildet eine lineare Änderung der Energiemenge aus, welche auf das Geschoß aufgebracht wird, wenn die pneumatisch gespeicherte Energie einer Expansion und Dekompression bei der Freisetzung unterliegt. Dies wiederum minimiert die physikalische Deformation des Geschoßes während der Abschußsequenz, wodurch die Genauigkeit des Schusses erhöht wird. In Paintball- Anwendungen trägt diese lineare Kraftaufbringung stark zu einer erhöhten Genauigkeit bei, da eine nicht-lineare Kraftübertragung bei den erforderlichen, niedrigen Drücken, um die Paintball-Geschwindigkeiten auf sichere Niveaus zu begrenzen, die nachteiligen ballistischen Effekte auf den Paintball aufgrund ihrer niedrigen Geschwindigkeit verstärkt. Eine bevorzugte Ausbildung der vorliegenden Erfindung stellt gegebenenfalls eine elektropneumatische Steuerung bzw. Regelung sowohl für die Geschoß-Spann- als auch -Nachladetätigkeiten zur Verfügung, um die Schußfolge bzw. Feuersequenztaktung zu optimieren.
Die Genauigkeit der vorliegenden Erfindung wurde durch Testen bei den Geschoßgeschwindigkeitsniveaus, die in Paintball-Anwendungen verwendet wurden, geprüft. Folgen von zehn Schuß aus einer konventionellen, in der Hand gehaltenen Paintball-Schußwaffe, welche aus einer Zieldistanz von 55 m (60 Yard) abgeschossen wurde, zeigen typischerweise eine durchschnittliche, maximale Ungenauigkeit von 38 cm (15 Zoll) für Geschoßgeschwindigkeiten im Bereich von 88 bis 91 m/s (290 bis 300 Fuß/s). Dieselbe konventionelle Paintball-Schußwaffe zeigte unter denselben Bedingungen aus einer starren Halterung typischerweise eine maximale Ungenauigkeit von 25 cm (10 Zoll). Demgegenüber zeigte die vorliegende Erfindung eine durchschnittliche, maximale Ungenauigkeit von weniger als 20 cm (8 Zoll), wenn sie aus einer Handhaltungsposition abgeschossen wurde, und eine durchschnittliche, maximale Ungenauigkeit von 10 cm (4 Zoll), wenn sie starr befestigt war.
Die Erfindung stellt auch eine erhöhte Zielgenauigkeit durch die Verwendung eines nockenförmigen Abzugs und einer elektrischen Schalteranordnung, um die Geschoßabschußsequenz zu starten, zur Verfügung. Diese Anordnung minimiert aufgrund des mechanischen Vorteils, der durch die Übertragung von Kraft durch den Nocken zur Verfügung gestellt wird, die notwendige Abzugskraft, um den Schalter durch Kontakt mit dem Abzug in Eingriff zu bringen. Dies minimiert wiederum das Ausmaß der Bewegung der Hand und des Arms, die beim Abziehen des Abzugs auftritt bzw. ausgeführt wird, was die Feuergenauigkeit erhöht.
Schließlich stellt die vorliegende Erfindung auch einen signifikanten Genauigkeitsvorteil gegenüber allen federbelasteten Schußwaffen gemäß dem Stand der Technik bei allen pneumatischen Betätigungsdrücken aufgrund des miminierten Rückstoßes dar, welcher erfahren wird, nachdem ein Schuß abgefeuert wurde. Typische federbelastete Schußwaffen zeigen aufgrund der nicht-linearen Reaktionskräfte, die auf den Schußwaffenkörper durch die Expansion der Feder ausgeübt werden, einen größeren Rückstoß als dies die Erfindung tut. Demgegenüber eliminiert die Eliminierung der Federbelastung bzw. Federspannung in der vorliegenden Erfindung diese nicht-linearen Kräfte, wodurch das Ausmaß des erfahrenen Rückstoßes minimiert wird und so eine größere Genauigkeit gegenüber allen Typen von existierenden, federbelasteten Schußwaffendesigns beim Abfeuern eines Schusses erlaubt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die pneumatisch betätigte Geschoßabschußvorrichtung besteht vorzugsweise aus drei Hauptelementen: einem Körper, welcher alle pneumatischen Komponenten aufnimmt und miteinander verbindet und ebenso die elektrische Kraft- bzw. Leistungsquelle aufnimmt, einen Griff, der an dem Körper festgelegt ist, welcher einen elektrischen Schalter umfaßt, der eine Abschußsequenz aktiviert, und eine elektrische Steuer- bzw. Regeleinheit, die innerhalb sowohl des Körpers als auch des Griffs aufgenommen ist, welche den Fluß zwischen den pneumatischen Komponenten zum Laden, Spannen und Abfeuern der Schußwaffe leitet.
Der Körper enthält vorzugsweise eine Mehrzahl von Bohrungen (oder Kammern), die miteinander in Verbindung stehen, umfassend eine Kammer, die Druckgas enthält und verteilt, eine Kammer, die eine Druckgas-Vorratskammer und Mechanismen zum Füllen der Vorratskammer mit Gas und zum Freigeben von Gas aus der Vorratskammer enthält, um das Geschoß abzuschießen, und eine Kammer, die Mechanismen zum Laden und Abschießen des Geschoßes enthält. Die elektrische Steuer- bzw. Regeleinheit enthält vorzugsweise eine elektrische Kraft- bzw. Leistungsquelle, welche eine elektrische Zeitgeber- bzw. Steuerschaltung aktiviert, wenn der elektrische Schalter geschlossen ist, und wenigstens zwei und vorzugsweise drei elektrisch betätigte, pneumatische Flußverteilungsvorrichtungen, welche aufeinanderfolgend durch die elektrische Zeitgeberschaltung mit Energie versorgt werden, um das Laden eines Geschoßes zum Abschießen zu ermöglichen bzw. Druckgas aus der Vorratskammer freizugeben, um das Geschoß abzuschießen.
Vor dem Beginn einer Abschußsequenz wird die Druckgas-Vorratskammer mit Druckgas befüllt, während der Geschoßabschußmechanismus gehindert bzw. gesperrt ist. Ein Füllen der Druckgas-Vorratskammer wird vorzugsweise automatisch durch Betätigung des Druckgas-Füllmechanismus durchgeführt. Wenn der elektrische Schalter geschlossen ist, um die Abschußsequenz zu beginnen, wird das Geschoß zuerst in den Abschußmechanismus durch Betätigen der elektrischen Zeitgeberschaltung der ersten elektrisch betätigten, pneumatischen Flußverteilungsvorrichtung geladen.
Die Erfindung stellt auch eine erhöhte Zielgenauigkeit durch die Verwendung eines nockenförmigen Abzugs und einer elektrischen Schalteranordnung zum Einleiten der Geschoßabschußsequenz zur Verfügung. Diese Anordnung minimiert aufgrund des durch die Übertragung von Kraft durch den Nocken zur Verfügung gestellten, mechanischen Vorteils die notwendige Abzugskraft, um den Schalter durch Kontakt mit dem Abzug in Eingriff zu bringen. Dies minimiert wiederum das Ausmaß der Bewegung der Hand und des Arms, die beim Abziehen des Abzugs ausgeführt wird, was die Schußgenauigkeit erhöht.
Schließlich stellt die vorliegende Erfindung auch einen signifikanten Genauigkeitsvorteil gegenüber allen federbelasteten Schußwaffen gemäß dem Stand der Technik bei allen pneumatischen Betätigungsdrücken aufgrund des miminierten Rückstoßes, der ausgeübt wird, nachdem ein Schuß abgefeuert wurde, zur Verfügung. Typische federbelastete Schußwaffen üben einen größeren Rückstoß aufgrund der nicht-linearen Reaktionskräfte, die auf den Schußwaffenkörper durch die Expansion der Feder ausgeübt werden, aus, als dies die Erfindung tut. Demgegenüber eliminiert die Eliminierung der Federbelastung bzw. Federspannung in der vorliegenden Erfindung diese nicht-linearen Kräfte, wodurch das Ausmaß des erfahrenen Rückstoßes minimiert wird und so eine größere Genauigkeitgegenüberallen Typen von existierenden, federbelasteten Schußwaffendesigns beim Abfeuern eines Schusses erlaubt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur (1) ist eine Seitenansicht einer pneumatisch betätigten Vorrichtung zum Abschießen von Geschoßen.
Figur (2) ist eine Rückansicht der pneumatisch betätigten Geschoßabschußvorrichtung.
Figur (3) ist eine Draufsicht auf den Körper der pneumatisch betätigten Geschoßabschußvorrichtung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausbildung

Die pneumatisch betätigte Vorrichtung zum Abschießen eines Geschoßes besteht vorzugsweise aus drei Hauptelementen: einem Körper, welcher alle pneumatischen Komponenten aufnimmt und miteinander verbindet und auch die elektrische Kraftquelle aufnimmt; einen Griff, der an dem Körper festgelegt ist, welcher einen Abzug und einen elektrischen Schalter umfaßt, welcher die Ab schußsequenz aktiviert; und eine elektrische Steuer- bzw. Regeleinheit, die sowohl in dem Körper als auch in dem Griff aufgenommen ist, welche den Fluß zwischen den pneumatischen Komponenten zum Laden, Spannen und Abfeuern der Schußwaffe leitet.
Wie in Figur (2) gezeigt, hat der Körper vorzugsweise drei pneumatische Bohrungen (oder Kammern) mit Achsen, welche vorzugsweise parallel zur Längsache des Schußwaffenkörpers 40 sind. Der Schußwaffenkörper 40 kann aus Materialien gefertigt sein, die in der Technik geeignet sind, um der Kraft der Abschußsequenz zu widerstehen, wie Metall oder Kunststoff. Die erste Kammer 1 enthält Druckgas und ist vorzugsweise durch ein entfernbares Anschlußstück 5 abgedichtet, welches entfernt wird, um das Gas einzuspritzen. Die erste Kammer 1 steht in Verbindung mit der zweiten Kammer 2 und der dritten Kammer 3 durch eine Serie von mit Öffnungen versehenen Durchgängen 6a bzw. 6b, die jeweils durch das Innere des Schußwaffenkörpers 40 gebohrt sind. Wie in Figur (3) gezeigt ist, nimmt die zweite Kammer 2 die Druckgas-Vorratskammer 11, den Druckgas-Füllmechanismus 12 und den Druckgas-Freigabemechanismus 13 auf. Die dritte Kammer 3 steht ebenfalls in Verbindung sowohl mit der ersten Kammer 1 als auch der zweiten Kammer 2 durch eine Serie von mit Öffnungen versehenen Durchgängen 6b bzw. 6c, die jeweils durch das Innere des Schußwaffenkörpers 40 gebohrt sind. Wie dies in Figur (1) gezeigt ist, nimmt die dritte Kammer 3 den Geschoßlademechanismus 14 und den Geschoßabschußmechanismus 15 auf.
Wie in Figur (3) gezeigt, ist die Druckgas-Vorratskammer 11 durch die Innenwände der zweiten Kammer 2 und durch den Druckgas-Füllmechanismus 12 an einem Ende und durch den Druckgas-Freigabemechanismus 13 an dem dem Druckgas-Füllmechanismus 12 gegenüberliegenden Ende begrenzt. Die Druckgas-Vorratskammer 11 wird mit Druckgas aus der ersten Kammer 1 mittels der Verbindungen 6a zwischen der ersten Kammer 1 und der zweiten Kammer 2 gefüllt, wenn der Druckgas-Füllmechanismus 12 betätigt ist. Die Druckgas- Vorratskammer 11 gibt gespeichertes Gas zu dem Geschoßabschußmechanismus 15 mittels der Verbindungen 6c zwischen der zweiten Kammer 2 und der dritten Kammer 3 frei, wenn der Druckgas-Freigabemechanismus 13 betätigt ist.
Wie in Figur (3) gezeigt, besteht der Druckgas-Füllmechanismus 12 vorzugsweise aus einem Ventil 16 mit einem metallischen oder aus Kunststoff bestehenden, konisch oder kugelförmig geformten Stopfen 17 bzw. Bolzen bzw. Zapfen bzw. Propfen bzw. Stecker bzw. Kappe, welcher normalerweise gegen einen metallischen, aus Kunststoff oder Gummi bestehenden, konischen oder konkav geformten Sitz 18 durch Belasten einer Feder 19 schließt, wenn sich der Druckgas- Füllmechanismus 12 nicht in seiner Betätigungsposition befindet. Der Stopfen 17 ist an einem zweiten Ende 20b einer metallischen oder aus Kunststoff bestehenden, stabförmigen, mechanischen Verbindung 20 festgelegt, welche das Ventil 16 durch Komprimieren der Feder 19 öffnet, wenn sich der Druckgas-Füllmechanismus 12 in seiner aktivierten bzw. Betätigungsposition befindet, um einen Flußweg für Druckgas von der ersten Kammer 1 zu der Druckgas-Vorratskammer 11 auszubilden.
Wie in Figur (3) gezeigt, tritt die mechanische Verbindung 20 durch die Druckgas- Vorratskammer 11 hindurch und hat ein erstes Ende 20a, welches an dem Druckgas-Freigabemechanismus 13 festgelegt ist. Der Druckgas-Freigabemechanismus 13 besteht vorzugsweise aus einem metallischen oder Kunststoff-Kolben 21, welcher entlang der Längsachse der zweiten Kammer 2 in einem Raum benachbart zu der Druckgas-Vorratskammer 11 gleitet. Ein zweites Ende 21b des Kolbens 21 ist benachbart zu der Druckgas-Vorratskammer 11 und ist mit dem ersten Ende 20a der mechanischen Verbindung 20 verbunden. Das zweite Ende 21b des Kolbens weist eine flexible O-Ring-Dichtung 23 auf, die aus Gummi oder anderen geeigneten, synthetischen Dichtmaterialien, wie Polyurethan, gefertigt ist, welche ein Gaslecken aus der Druckgas-Vorratskammer 11 verhindert. Druckgas aus der ersten Kammer 1 wird auf das zweite Ende 21b des Kolbens aufgebracht, um den Druckgas-Freigabemechanismus 13 zu betätigen, indem der O-Ring 23 abgehoben wird, der die Druckgas-Vorratskammer 11 abdichtet, um es dem gespeicherten Gas zu ermöglichen, daß es aus der Druckgas-Vorratskammer 11 in den Geschoßabschußmechanismus 15 mittels der Verbindungen 6c zwischen der zweiten Kammer 2 und der dritten Kammer 3 freigegeben wird. Der Kolben 21 enthält einen gekerbten Bereich 22 benachbart zu dem O-Ring 23, welcher eine Oberfläche zum Aufbringen von Druckgas-Druck aus der ersten Kammer 1 zur Verfügung stellt, um den O-Ring 23 abzuheben und den Druckgas-Freigabemechanismus 13 zu betätigen.
Der Kolben 21 weist ein erstes Ende 21a gegenüberliegend der Druckgas-Vorratskammer 11 auf, welches dem pneumatischen Druck unterworfen wird, um den Druckgas-Füllmechanismus 12 durch Übertragen einer Druckkraft auf die Feder 19, welche das Ventil 16 öffnet, durch die mechanische Verbindung 20 zu betätigen. Die Öffnung in dem Ventil 16 ist ausgebildet, wenn der Stopfen 17 von dem Sitz 18 getrennt wird, um einen Flußweg für Druckgas von der ersten Kammer 1 zu der Druckgas-Vorratskammer 11 mittels der Verbindungen 6a zwischen der ersten Kammer 1 und der zweiten Kammer 2 auszubilden. Druckgas aus der ersten Kammer 1 wird auf das erste Ende 21a des Kolbens aufgebracht, um das Ventil 16 zu öffnen und den Druckgas-Füllmechanismus 12 zu betätigen. Das erste Ende 21a des Kolbens enthält auch eine flexible O-Ring- Dichtung 24, welche verhindert, daß Betätigungsdruck in die Druckgas-Vorratskammer 11 leckt, wenn der Druckgas-Füllmechanismus 12 betätigt bzw. aktiviert ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, nimmt die dritte Kammer des Schußwaffenkörpers 40 den Geschoßlademechanismus 14 und den Geschoßabschußmechanismus 15 auf. Der Geschoßlademechanismus 14 besteht vorzugsweise aus einem metallischen oder Kunststoff-Kolben 25, welcher entlang der Längsachse der dritten Kammer 3 gleitet. Der Geschoßabschußmechanismus 15 besteht vorzugsweise aus einem metallischen oder Kunststoff-Bolzen 26, welcher ebenfalls entlang der Längsachse der dritten Kammer 3 gleitet und welcher eine Öffnung 27 zur Aufnahme von aus der Druckgas-Vorratskammer 11 freigegebenem Gas aufweist, um ein Geschoß 41 aus dem Schußwaffenkörper 40 abzufeuern. Der Bolzen 26 ist mit dem Kolben 25 mit einer metallischen oder aus Kunststoff bestehenden, stabförmigen Verbindung 28 verbunden, welche den Bolzen 26 bewegt, um das Geschoß 41 durch Laden unter Schwerkraft aus dem Geschoßzufuhrmechanismus 29 aufzunehmen, wenn der Geschoßlademechanismus 14 betätigt ist.
Der Geschoßlademechanismus 14 ist betätigt, wenn Druckgas aus der ersten Kammer 1 mittels der Verbindungen 6b zwischen der ersten Kammer 1 und der dritten Kammer 3 auf ein erstes Ende 25a des Kolbens 25 aufgebracht wird, welcher an der mechanischen Verbindung 28 festgelegt ist. Dieses Druckgas wirkt gegen den Kolben 25 und die mechanische Verbindung 28, um den Bolzen 26 zurück in die gespannte Position zu führen, was das Laden eines Geschoßes 41 in Eingriff mit dem Bolzen 26 aus dem Geschoßzufuhrmechanismus 29 erlaubt. Die darauffolgende Freigabe von gespeichertem Gas aus der Druckgas- Vorratskammer 11 durch die Bolzenöffnung 27 wird das Geschoß 41 aus dem Schußwaffenkörper 40 austreiben. Nachdem die Abschußsequenz vervollständigt wurde, wird Druckgas vorzugsweise von der ersten Bohrung bzw. Kammer 1 unter Steuerung bzw. Regelung eines dritten Magnetventils 37 auf ein zweites Ende 25b des Kolbens 25 gegenüber der mechanischen Verbindung 28 aufgebracht, um den Bolzen 26 an der Aufnahme eines Geschoßes 41 durch Bewegen des Bolzens 26 in die Schließposition zu hindern. Alternativ kann bei Abwesenheit des dritten Magnetventils 37 Druckgas konstant auf das zweite Ende 25b des Kolbens mittels mit Öffnungen versehener Durchgänge 6b aufgebracht werden, welche direkt die erste Kammer 1 mit der dritten Kammer 3 verbinden.
Das zweite Hauptelement ist der Griff, der in Figur (1) gezeigt ist. Der Griff ist an dem Körper festgelegt und nimmt vorzugsweise drei Hauptkomponenten, einen Handgriff 7, einen Abzug 8 und einen elektrischen Schalter 30, auf. Der Halter bzw. Handgriff 7 kann aus jedem geeigneten Material, wie Metall oder Kunststoff, gefertigt sein und ist vorzugsweise mit einem Handgriff geformt, um zu ermöglichen, daß die Schußwaffe in einer pistolenartigen Form gehalten wird. Der metallische oder Kunststoffabzug 8 ist an den Halter 7 angelenkt und weist vorzugsweise eine vordere bzw. Führungskante auf, die geformt ist, um mit zwei Fingern mit einem nockenartigen, rückwärtigen Ende abgezogen zu werden, um mit dem elektrischen Schalter 30 in Eingriff zu gelangen. Ein Abzugsbügel 9, der eine zufällige Verlagerung des Abzugs verhindert, ist vorzugsweise an dem Abzug 8 festgelegt. Eine Feder 10 führt vorzugsweise den Abzug 8 in eine neutrale Position zurück, nachdem der elektrische Schalter 30 kontaktiert wurde, um eine Abschußsequenz zu beginnen. Der elektrische Schalter 30 ist vorzugsweise ein zweipoliger Miniaturschalter, welcher einen durch eine Feder 32 belasteten Kolben 31 aufweist.
Wie in Figur (1) gezeigt, ist das dritte Hauptelement die elektrische Steuer- bzw. Regeleinheit, welche sowohl in dem Körper als auch dem Griff aufgenommen ist. Die elektrische Steuer- bzw. Regeleinheit besteht vorzugsweise aus einer elektrischen Zeitgeberschaltung 34, die in der Halterung 7 aufgenommen ist, gemeinsam mit drei elektrisch betätigten Dreiweg-Magnetventilen 35, 36 und 37, die in dem Schußwaffenkörper 40 aufgenommen sind, und einer elektrischen Batterie- Leistungsquelle 33, die in einer vierten Kammer 4 des Schußwaffenkörpers 40 aufgenommen ist. Die elektrische Zeitgeberschaltung 34 ist ein Netzwerk aus elektronischen Komponenten, welche zwei Halbleiter-IC-Zeitgeber umfaßt, die die Abschußsequenz steuern bzw. regeln, indem sie Erregerpulse an die Magnetventile 35, 36 und 37 abgeben, welche als elektrisch betätigte, pneumatische Flußverteilungsmechanismen funktionieren. Wenn die Magnetventile 35 und 36 aktiviert sind, leiten sie einen Druckgasstrom von der ersten Kammer 1, und wenn die Magnetventile 35 und 36 nicht aktiviert sind, wirken sie, um Gas von dem Druckbereich abzulassen. Wenn demgegenüber das Magnetventil 37 aktiviert ist, läßt es Druckgas aus dem Druckgasbereich ab, und wenn das Magnetventil 37 nicht aktiviert ist, leitet es Druckgas von der ersten Kammer 1. Nach Beginn der Abschußsequenz erregt die elektrische Zeitgeberschaltung 34 jedes Magnetventil 35, 36 oder 37 gesondert in einer zeitlich abfolgenden Sequenz, um sicherzustellen, daß jedes Magnetventil 35, 36 oder 37 entweder Druckgas zu dem geeigneten Zeitpunkt in der Abschußsequenz durchläßt oder abläßt, um ein Geschoß 41 aus dem Schußwaffenkörper 40 abzufeuern. In einer alternativen Ausbildung können Dreiweg-Magnetventile 36 und 37, falls gewünscht, durch ein einziges Vierweg-Magnetventil ersetzt sein, welches fähig ist, die durch die beiden Dreiweg-Magnetventile 36 und 37 ausgeführten Funktionen auszuführen.

Detaillierte Beschreibung der Betätigung

Vor dem Beginn einer Abschußsequenz wird das Einbringen von Druckgas in die erste Kammer 1 vorzugsweise automatisch bewirken, daß ein pneumatischer Druck auf das erste Ende 21a des Kolbens aufgebracht wird, um einen Gasstrom von der ersten Kammer 1 zu der Druckgas-Vorratskammer 11 durch Betätigung des Druckgas-Füllmechanismus 12 zu bewirken, wie dies oben beschrieben wurde. Gleichzeitig wird der pneumatische Druck vorzugsweise durch das dritte Magnetventil 37 auf das zweite Ende 25b des Kolbens aufgebracht, das den Bolzen 26 in die geschlossene Position führt, um das Laden eines Geschoßes 41 zu sperren bzw. unmöglich zu machen. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, wird die Druckgas-Vorratskammer 11 beladen, wobei der Bolzen 26 geschlossen ist, und die Schußwaffe ist fertig für den Beginn der Abschußsequenz.
Eine Abschußsequenz wird vorzugsweise begonnen, wenn der elektrische Schalter 30 einen Schaltkreis zwischen der elektrischen Kraftquelle 33 und der elektrischen Zeitgeberschaltung 34 vervollständigt, wobei die nockenförmige Hinterkante des Abzugs 8 den Stempel 31 kontaktiert, um die Feder 32 zu komprimieren. Wenn ein Kontakt hergestellt ist, versorgt die elektrische Kraftquelle 33 die elektrische Zeitgeberschaltung 34 mit Energie, welche zuerst einen Erregerpuls aussendet, um erste und dritte Magnetventile 35 und 37 zu betätigen bzw. zu aktivieren. Wenn das erste Magnetventil 35 betätigt ist, leitet es Druckgas durch das erste Ende 25a des Kolbens hindurch, um den Geschoßlademechanismus 14 durch Antreiben des Bolzens 26 zurück in die gespannte Position zu betätigen und um das Laden eines Geschoßes 41 in Eingriff mit dem Bolzen 26 aus dem Geschoßlademechanismus 29 zu ermöglichen. Gleichzeitig wird das dritte Magnetventil 37 betätigt, um das Druckgas hinter dem zweiten Ende 25b des Kolbens abzulassen, um es dem Bolzen 26 zu ermöglichen, in der Spannposition positioniert zu werden. Die elektrische Zeitgeberschaltung 34 sendet dann einen Energiepuls aus, um das zweite Magnetventil 36 zu betätigen, welches dann einen Druckgasstrom zu dem zweiten Ende 21b des Kolbens hindurchleitet, um den Druckgas-Freigabemechanismus 13 zu betätigen. Gleichzeitig kehrt das erste Magnetventil 35 in seine nicht-betätigte Position zurück, um das erste Ende 25a des Kolbens zu belüften. Dieses Belüften bzw. Entlasten in Kombination mit der Betätigung des Druckgas-Freigabemechanismus 13 erlaubt es, daß das gespeicherte Gas in die Bolzenöffnung 27 von der Druckgas- Vorratskammer 11 freigegeben wird, um das Geschoß 41 aus dem Geschoßkörper 40 zu treiben.
Nachdem die Abschußsequenz vervollständigt wurde, wird neuerlich vorzugsweise pneumatischer Druck auf das zweite Ende 25b des Kolbens durch Rückführen des dritten Magnetventils 37 in seine nicht-betätigte Position aufgebracht, um den Bolzen 26 in die Schließposition zu bewegen. Gleichzeitig wird neuerlich pneumatischer Druck vorzugsweise automatisch auf das erste Ende 21a des Kolbens aufgebracht, um den Druckgas-Füllmechanismus 12 zu betätigen, um die Druckgas-Vorratskammer 11 neuerlich unter Druck zu setzen, wie dies oben beschrieben wurde.
Die Abschußsequenz kann dann bis zu neun Mal pro Sekunde wiederholt werden. Das Volumen der Druckgas-Vorratskammer 11 und der Kammerverbindungen 6 sind vorzugsweise so konfiguriert, um Geschoßgeschwindigkeiten in dem Bereich von 88 bis 91 m/s (290 bis 300 Fuß/s) bei einem Betätigungsgasdruck von etwa 862 kPa (125 Pfund/Quadratzoll) Druck auszubilden. Jedoch werden die 24,6 cm³ (1,5 Kubikzoll) Volumen der Druckgas-Vorratskammer 11 und die Fläche von 0,5162 cm² (0,0315 Quadratzoll) der Kammerverbindungsöffnungen 6 eine Betätigung der bevorzugten Ausbildung bei Gasdrücken von bis zu 1206 kPa (175 Pfund/Quadratzoll) Druck ermöglichen. Wie dies dem Fachmann offensichtlich sein wird, können diese Parameter variiert werden, um einen unterschiedlichen Betätigungsgasdruck oder Geschoßgeschwindigkeit zu ermöglichen.
Obwohl gegenwärtig insbesondere bevorzugte Ausbildungen gezeigt und beschrieben wurden, kann die Erfindung auf andere Weise innerhalb des Rahmens, wie er durch den Wortlaut der angeschlossenen Ansprüche definiert ist, ausgebildet werden.

Claims

1. Pneumatisch betätigte Vorrichtung zum Abschießen eines Geschoßes (41), umfassend

A. einen Körper (40) mit einer Mehrzahl von Kammern oder Bohrungen, enthaltend:

(i) eine erste Kammer oder Bohrung (1), enthaltend Druckgas bzw. komprimiertes Gas;

(ii) eine zweite, mit dieser ersten Kammer oder Bohrung (1) in Verbindung stehende Kammer oder Bohrung (2), umfassend:

(a) eine Druckgas-Vorratskammer (11) zum Speichern des Druckgases;

(b) einen Druckgas-Füllmechanismus (12) zum Befüllen der Druckgas- Vorratskammer (11);

(c) einen Druckgas-Freigabemechanismus (13) zum Freigeben des Druckgases aus der Druckgas-Vorratskammer (11), um das Geschoß (41) abzufeuern;

(iii) eine dritte, mit der ersten Kammer oder Bohrung (1) und der zweiten Kammer oder Bohrung (2) in Verbindung stehende Kammer oder Bohrung (3), umfassend:

(a) einen Geschoßabschußmechanismus (15) zum Abschießen des Geschoßes (41);

(b) einen mit einem Vorrat bzw. einer Quelle an Geschoßen (41) in Verbindung stehenden Geschoßlademechanismus (14) zum Laden der Geschoße (41) in den Geschoßabschußmechanismus (15);

B. einen Griff, umfassend einen elektrischen Schalter (30);

C. eine elektrische Steuer- bzw. Regeleinheit, umfassend:

(i) eine elektrisch mit dem elektrischen Schalter (30) verbundene, elektrische Zeitgeber- bzw. Steuerschaltung (34) zur Betätigung durch denselben;

(ii) einen ersten (35), elektrisch betätigten, pneumatischen Flußverteilungsmechanismus, der elektrisch mit der Steuer- bzw. Zeitgeberschaltung (34) zur Betätigung durch denselben verbunden ist, wobei der erste Verteilungsmechanismus (35) positionierbar ist zwischen:

(a) einer ersten Position, in welcher der Geschoßabschußmechanismus (15) an der Aufnahme des Geschoßes (41) gehindert ist;

(b) einer zweiten Position, welche es dem Geschoßabschußmechanismus (15) ermöglicht, das Geschoß (41) aufzunehmen;

(iii) einen zweiten, elektrisch betätigten, pneumatischen Flußverteilungsmechanismus (36), der elektrisch mit der Steuer- bzw. Zeitgeberschaltung (34) für die Betätigung durch denselben verbunden ist, wobei der zweite Verteilungsmechanismus (36) positionierbar ist zwischen:

(a) einer ersten Position, welche es ermöglicht, daß die Druckgas- Vorratskammer (11) mit Druckgas befüllt wird;

(b) einer zweiten Position, welche es ermöglicht, daß das Druckgas von der Druckgas-Vorratskammer (11) freigegeben wird, um das Geschoß (41) abzuschießen; und

(iv) eine elektrische Leistungs- bzw. Stromversorgungsquelle (33), die mit dem elektrischen Schalter (30) verbunden ist.

2. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach Anspruch 1, weiters umfassend:

einen dritten (37) elektrisch betätigten, pneumatischen Flußverteilungsmechanismus, der elektrisch mit der Steuer- bzw. Zeitgeberschaltung (34) zur Betätigung durch denselben verbunden ist, wobei die ersten (35) und dritten (37) Verteilungsmechanismen jeweils positionierbar sind zwischen:

(b) einer zweiten Position, welche es dem Geschoßabschußmechanismus (15) ermöglicht, das Geschoß (41) aufzunehmen.

3. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach Anspruch oder 2, worin der erste elektrisch betätigte, pneumatische Flußverteilungsmechanismus (35) ein Vierwegeventil ist.

4. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin:

A. der erste, elektrisch betätigte, pneumatische Flußverteilungsmechanismus (35) durch die Steuer- bzw. Zeitgeberschaltung (34) von der ersten Position zu der zweiten Position betätigt ist, um das Druckgas von der ersten Kammer oder Bohrung (1) derart zu richten, daß:

(i) der Geschoßlademechanismus (14) abgeschaltet bzw. deaktiviert ist, um den Geschoßabschußmechanismus am Aufnehmen des Geschoßes (41) zu hindern, wenn sich der erste, elektrisch betätigte, pneumatische Flußverteilungsmechanismus (35) in der ersten Position befindet;

(ii) der Geschoßlademechanismus (14) betätigt ist, um dem Geschoßabschußmechanimus zu ermöglichen, das Geschoß (41) aufzunehmen, wenn sich der erste, elektrisch betätigte, pneumatische Flußverteilungsmechanismus (35) in der zweiten Position befindet;

B. der zweite, elektrisch betätigte, pneumatische Flußverteilungsmechanismus (36) durch die Steuer- bzw. Zeitgeberschaltung (34) von der ersten Position zu der zweiten Position betätigt ist, um das Druckgas von der ersten Kammer oder Bohrung (1) derart zu richten, daß:

(i) der Druckgas-Füllmechanismus (12) betätigt ist, um die Druckgas-Vorratskammer (11) zu befüllen, wenn sich der zweite, elektrisch betätigte pneumatische Flußverteilungsmechanismus (36) in der ersten Position befindet;

(ii) der Druckgas-Freigabemechanismus (13) betätigt wird, um das Gas von der Druckgas-Vorratskammer (11) in den Geschoßabschußmechanismus (15) freizugeben, um das Geschoß (41) abzuschießen, wenn sich der zweite, elektrisch betätigte pneumati sche Flußverteilungsmechanismus (36) in der zweiten Position befindet, indem das Druckgas von dem Geschoßlademechanismus (14) um- bzw. weggeleitet bzw. -gerichtet wird.

5. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4, worin der dritte, elektrisch betätigte, pneumatische Flußverteilungsmechanismus (37) durch die Steuer- bzw. Zeitgeberschaltung (34) von der ersten Position zu der zweiten Position betätigt wird, um das Druckgas von der ersten Kammer (1) derart zu richten, daß:

(i) der Geschoßlademechanismus (14) abgeschaltet ist, um den Geschoßabschußmechanismus an dem Aufnehmen des Geschoßes (41) zu hindern, wenn sich der dritte, elektrisch betätigte, pneumatische Flußverteilungsmechanismus (37) in der ersten Position befindet;

(ii) der Geschoßlademechanismus (14) betätigt ist, um dem Geschoßabschußmechanismus (15) zu ermöglichen, das Geschoß (41) aufzunehmen, wenn sich dritte, elektrisch betätigte, pneumatische Flußverteilungsmechanismus (37) in der zweiten Position befindet.

6. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin der Druckgas-Füllmechanismus (12) umfaßt:

A. ein Ventil (16) benachbart zu der Druckgas-Vorratskammer (11) mit einem Bolzen (17) bzw. Stopfen und mit einer Feder (19), welche den Bolzen (17) belastet, um das Ventil (16) zu schließen, wenn der Druckgas-Füllmechanismus (12) nicht betätigt ist; und

B. eine mechanische Verbindung (20) mit einem ersten Ende (20a), welches durch die Druckgas-Vorratskammer (11) hindurchtritt, und einem zweiten Ende (20b), das an dem Bolzen (17) angelenkt bzw. befestigt ist, welcher das Ventil (16) öffnet, wenn der Druckgas-Füllmechanismus (12) betätigt wird, um einen Flußweg bzw. pfad für das Druckgas von der ersten Kammer (1) zur Druckgas-Vorratskammer (11) auszubilden.

7. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach einem der vorangehenden An sprüche, worin der Druckgas-Freigabemechanismus (13) einen ersten Kolben (21) umfaßt, welcher in Längsrichtung in der zweiten Kammer (2) benachbart zu der Druckgas-Vorratskammer (11) gleitet, worin:

A. der erste Kolben (21) ein erstes Ende (21a) aufweist, welches durch das Druckgas der ersten Kammer (1) beaufschlagt ist bzw. unter Druck steht, um den Druckgas-Füllmechanismus (12) zu betätigen, worin:

(i) das erste Ende (21a) eine flexible Dichtung (24) aufweist, welche ein Gaslecken in die Druckgas-Vorratskammer (11) von diesem ersten Ende verhindert;

B. der erste Kolben (21) ein zweites Ende (21b) benachbart zu der Druckgas- Vorratskammer (11) aufweist, welches durch das Druckgas von der ersten Kammer (1) beaufschlagt ist, um den Druckgas-Freigabemechanismus (13) zu betätigen, worin:

(i) das zweite Ende (21b) eine flexible Dichtung (23) aufweist, welche ein Gaslecken aus der Druckgas-Vorratskammer (11) von dem zweiten Ende (21b) verhindert;

(ii) das zweite Ende (21b) des ersten Kolbens (21) an dem ersten Ende (20a) der mechanischen Verbindung (20) derart festgelegt ist, daß der Druckgas-Füllmechanismus (12) betätigt ist, wenn das erste Ende (21a) des ersten Kolbens (21) durch das Druckgas aus der ersten Kammer (1) unter Druck gesetzt bzw. beaufschlagt ist.

8. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin der Geschoßabschußmechanismus (15) einen Bolzen (26) enthält, welcher in Längsrichtung in der dritten Kammer (3) gleitet, worin der Bolzen (26) wenigstens eine Öffnung (27) zur Aufnahme der Freigabe des Gases aus der Druckgas-Vorratskammer (11) aufweist, um das Geschoß (41) abzuschießen.

9. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin der Geschoßlademechanismus (14) einen zweiten Kolben (25) umfaßt, welcher in Längsrichtung in der dritten Kammer (3) gleitet,

worin:

A. der zweite Kolben (25) ein erstes Ende (25a) aufweist, das mechanisch mit dem Bolzen (26) verbunden ist, welcher durch das Druckgas von der ersten Kammer (1) beaufschlagt ist bzw. unter Druck steht, um den Geschoßlademechanismus (14) zu betätigen;

B. der zweite Kolben (25) ein zweites Ende (25b) aufweist, welches durch das Druckgas aus der ersten Kammer (1) beaufschlagt ist, um den Geschoßlademechanismus (14) zu hindern bzw. zu blockieren bzw. abzuschalten.

10. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die elektrisch betätigten, pneumatischen Flußverteilungsmechanismen (35, 36, 37) Magnetventile umfassen.

11. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Verbindung zwischen den Kammern (1, 2, 3) mit Öffnungen bzw. Anschlüssen versehene Durchgänge (6a, 6b) durch das Innere des Körpers (40) umfassen.

12. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Vorrichtung bei Gasdrücken von etwa 862 kPa (125 Pfund/Quadratzoll) bis etwa 1206 kPa (175 Pfund/Quadratzoll) betätigt ist.

13. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiters umfassend ein entfernbares Element (5) zum Abdichten der ersten Kammer (1) nach dem Einbringen von Druckgas in die erste Kammer (1).

14. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin der Griff weiters umfaßt:

A. einen Handgriff (7); und

B. einen Abzug (8), der an den Handgriff (7) angelenkt ist und betätigbar mit dem elektrischen Schalter (30) verbunden ist, um den elektrischen Schalter (30) zu betätigen.

15. Pneumatisch betätigte Vorrichtung nach Anspruch 14, worin der Griff weiters eine Feder (10) umfaßt, um den Abzug (8) von dem elektrischen Schalter (30) zu trennen, wenn der Abzug (8) freigegeben ist.

16. Verfahren zum pneumatischen Abschießen eines Geschoßes (41) aus einer pneumatisch betätigten Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte:

A. Füllen der zweiten Kammer (2) der Abschußvorrichtung mit Druckgas mit einem gewählten Druck;

B. Laden eines Projektils (41) in die dritte Kammer (3); und

C. Abschießen des Geschoßes (41) aus der dritten Kammer (3) durch Freigeben des Druckgases aus der zweiten Kammer (2) in die dritte Kammer (3).

17. Verfahren nach Anspruch 16, worin der Füllschritt und der Ladeschritt gleichzeitig durchgeführt werden, gefolgt von dem Abschußschritt.

18. Verfahren nach Anspruch 16, worin der Ladeschritt gefolgt von dem Füllschritt gefolgt von dem Abschußschritt durchgeführt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, worin die Schritte kontinuierlich wiederholt werden.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, worin der gewählte Gasdruck zwischen etwa 862 kPa (125 Pfund/Quadratzoll) und 1206 kPa (175 Pfund/Quadratzoll) liegt.