WO2003100342A1 - Druckgas-schussvorrichtung - Google Patents

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WO2003100342A1
WO2003100342A1 PCT/EP2003/005521 EP0305521W WO03100342A1 WO 2003100342 A1 WO2003100342 A1 WO 2003100342A1 EP 0305521 W EP0305521 W EP 0305521W WO 03100342 A1 WO03100342 A1 WO 03100342A1
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projectile
chamber
barrel
firing device
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PCT/EP2003/005521
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English (en)
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Frank Eichner
Ulrich Hess
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Hans Eichner GmbH and Co KG
Original Assignee
Hans Eichner GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41B—WEAPONS FOR PROJECTING MISSILES WITHOUT USE OF EXPLOSIVE OR COMBUSTIBLE PROPELLANT CHARGE; WEAPONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F41B11/00—Compressed-gas guns, e.g. air guns; Steam guns
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41B—WEAPONS FOR PROJECTING MISSILES WITHOUT USE OF EXPLOSIVE OR COMBUSTIBLE PROPELLANT CHARGE; WEAPONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F41B11/00—Compressed-gas guns, e.g. air guns; Steam guns
    • F41B11/60—Compressed-gas guns, e.g. air guns; Steam guns characterised by the supply of compressed gas
    • F41B11/62—Compressed-gas guns, e.g. air guns; Steam guns characterised by the supply of compressed gas with pressure supplied by a gas cartridge

Definitions

  • the invention relates to a compressed gas firing device (impulse firing device) for firing one-piece, filled or connected projectile bodies with the aid of an expanding compressed gas, preferably compressed air.
  • Firing devices of the most varied types are generally known, with different methods for accelerating the projectile bodies and devices suitable for this usually also being used for different purposes.
  • projectile bodies Both solid material (plastic, rubber, metals, etc.) and hollow bodies (with different, depending on the application with solid, liquid or gaseous fillings) can be considered as projectile bodies. Furthermore, special devices (lifelines, auxiliary lines, etc.) can also be connected to a projectile body as a support. Depending on the task, the projectile bodies can have different sizes, weights, shapes or material compositions.
  • the stated object is achieved with the characterizing features of claim 1, namely in a compressed gas firing device for firing one-piece, filled or connected projectile bodies with the aid of an expanding compressed gas, preferably compressed air.
  • the compressed gas firing device therefore consists of: a) a projectile barrel for receiving and accelerating the projectile bodies, b) a pressurized gas housing connected to the projectile barrel, which is divided by a partition into a pressurized gas chamber and a working chamber, c) one arranged in the pressurized gas housing Working piston with a valve plate arranged at the front end of its piston rod for movable mon closure of the projectile barrel, the working piston is designed as a movable rear end of the working chamber and the piston rod is guided through the partition.
  • the method of operation of the compressed gas firing device according to the invention is based on the following process features:
  • the projectile body to be fired is located in the bullet barrel directly in front of the valve plate.
  • the control valve connecting the compressed gas chamber with the working chamber is opened. So that this opening takes place instantaneously and suddenly, according to an advantageous embodiment of the invention, the control valve is servo-assisted.
  • the pressurized gas flows from the pressurized gas chamber into the working chamber, with pressure equalization occurring in both chambers. H. the same pressure now acts on the rear wall of the working chamber formed from the movable working piston as on the valve plate, but in the opposite direction.
  • the effective cross-sectional area of the valve plate is smaller than that of the working piston, the force acting on the working piston by the compressed gas is greater than the force exerted on the valve plate by the compressed gas.
  • the working piston is thus displaced in the direction opposite to the partition wall, the valve plate connected to the working piston via the piston rod also being displaced in the same direction and thus opening the bolt of the projectile barrel.
  • the compressed gas present in the compressed gas chamber can now expand into the projectile barrel, which is open to the rear, and shoots out the projectile body in the projectile barrel with high impulse energy.
  • the valve plate is only slightly larger than the projectile body cross section or the projectile barrel cross-sectional area.
  • the piston rod After complete expansion of the compressed gas, the piston rod is pressed back into its starting position by a spring element, which is supported on the partition in the compressed gas chamber, whereby the valve plate is also pressed back into the closed position on the rear end of the projectile barrel. It is now possible to reload the bullet barrel with a new bullet and fill the compressed gas chamber with "fresh" compressed gas.
  • the loading of the projectile barrel can take place individually manually via the projectile barrel or semi-automatically (for several storeys) according to one embodiment of the invention via a magazine device which is arranged in the region of the rear end of the projectile barrel.
  • the projectile barrel is detachably connected to the pressurized gas housing, for example via a bayonet connection, as a result of which the rear end of the projectile barrel is easily accessible.
  • the projectile body can also be inserted into the projectile barrel from the front.
  • the compressed gas shooting device is provided according to the invention with a target device.
  • a target device can be, for example, a simple mechanical target device (auxiliary crosshair) or optionally an adjustable (laser) target device. It is expedient to mount the compressed gas shooting device on a tripod, which is also possible without problems because of its low weight.
  • the compressed gas firing device which can be used universally due to its simple design and handling, is particularly suitable for the following potential areas of application:
  • FIG. 1 shows a compressed gas shooting device according to the invention in the starting position
  • Fig. 2 shows the compressed gas firing device of Fig. 1 in the firing position.
  • the compressed gas firing device 1 essentially consists of two interconnected components, the projectile barrel 2 and the compressed gas housing 5.
  • the compressed gas housing 5 is at its front end. de - in the drawing on the left - limited by the bullet barrel 2 and at the opposite end by a rear wall 17.
  • a stationary partition 10 which divides the compressed gas housing 5 into a compressed gas chamber 11 and a working chamber 12.
  • the piston rod 6 of a working piston 7 is guided through this partition wall 10.
  • a valve plate 8 is arranged on the piston rod 6, which closes the projectile barrel 2 opening into the compressed gas chamber 11.
  • the piston rod 6 is connected to a spring element 9 which is supported on the partition wall 10 and presses the valve plate 8 firmly against the rear part of the projectile barrel 2 via the piston rod 6 and thus closes the expansion space 4 to the projectile body 3.
  • the working piston 7 is arranged and dimensioned such that it forms the rear wall of the working chamber 12 in a sealing manner. Due to the piston rod 6 displaced towards the projectile barrel 2 by the spring element 9, the working piston 7 is located in the vicinity of the partition wall 10, so that the working chamber 12 formed between the partition wall 10 and the working piston 7 is small and a remaining dead space 13 between the working piston 7 and the rear wall 17 is large. Gas outlet bores 16 are located on the rear wall 17 of the housing in order to enable pressure equalization during the axial displacement of the working piston 7 within the dead space 13.
  • the compressed gas chamber 11 and the working chamber 12 are connected to one another in the immediate vicinity of the partition wall 10 via a control valve 15. In the illustrated starting position of the compressed gas firing device 1 according to FIG. 1, this control valve 15 is closed.
  • an inlet valve 14 designed as a check valve is arranged on the compressed gas housing 5 for connection to a compressed gas generator or compressed gas container.
  • the pressurized gas 20 filled into the pressurized gas chamber 11 via this inlet valve 14 then presses the valve plate 8 together with the spring element 9 firmly against the rear opening of the projectile barrel 2.
  • the pressurized gas firing device 1 is ready for firing as soon as the pressurized gas chamber 11 with pressurized gas 20 of approximately 5 to 10 bar is filled.
  • FIG. 2 shows the compressed gas firing device 1 during the firing of the shot.
  • a partial amount of the compressed gas 20 flows from the compressed gas chamber 11 into the working chamber 12 and there against the working piston 7, which thereupon extends due to its larger area compared to the valve plate 8 with enlargement of the working chamber 12 (in the drawing to the right ) axially.
  • This also moves the piston rod 6 and the valve plate 8 in the same direction.
  • this displacement compresses the spring element 9 and reduces the dead space 13, the air 18 present in this dead space being pressed outward via the gas outlet bores 16.
  • control valve 15 After firing, the control valve 15 is closed and the inlet valve 14 is opened for the renewed automatic or semi-automatic loading with one or more projectile bodies 3 for pressurizing and establishing readiness for firing.
  • the measures and configurations according to the invention are not limited to the exemplary embodiment shown in the drawing figures. Possible modifications of the device according to the invention can consist in that, for example, the valves and / or the spring element are configured and arranged differently.
  • the compressed gas housing can also have different cross-sectional shapes.
  • the internal design of the pressurized gas housing, the use of any materials and the respective structural design in adaptation to special uses is up to the person skilled in the art.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckgas-Schussvorrichtung (1) bzw. ein Impulsschussgerät zum Verschiessen von einstückigen, gefüllten oder von mit einem Hilfsmittel verbundenen Geschosskörpern (3) mit Hilfe eines expandierenden Druckgases (20), vorzugsweise Druckluft. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Druckgas­-Schussvorrichtung aufzuzeigen, die in einfacher und leichter Bauart für unterschiedliche Anwendungsbereiche universell einsetzbar ist; insbesondere soll damit auch die Abreinigung von Verschmutzungen, Verkrustungen, Anbackungen, Belägen etc. sowie die Beseitigung von Störungen im Materialfluss (Verstopfungen, Auflockerung) von Schüttgütern ermöglicht werden. Darüber hinaus soll die Handhabung besonders einfach und kostengünstig sein. Als Lösung dieser Aufgaben ist vorgesehen, dass das Impulsschussgerät (1) gekennzeichnet ist durch a) einen Geschosslauf (2) zur Aufnahme und Beschleunigung der Geschosskörper (3), b) ein mit dem Geschosslauf (2) verbundenes Druckgasgehäuse (5), das durch eine Trennwand (10) in eine Druckgaskammer (11) und eine Arbeitskammer (12) aufgeteilt ist, c) einen im Druckgasgehäuse (5) angeordneten Arbeitskolben (7) mit einer am vorderen Ende seiner Kolbenstange (6) angeordneten Ventilplatte (8) zum beweglichen hinteren Verschluss des Geschosslaufs (2), wobei der Arbeitskolben (7) als beweglicher rückwärtiger Abschluss der Arbeitskammer (12) ausgebildet and die Kolbenstange (6) durch die Trennwand (10) geführt ist.

Description

Druckgas-Schussvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Druckgas-Schussvorrichtung (Impulsschussgerat) zum Verschießen von einstückigen, gefüllten oder von mit einem Hilfsmittel verbundenen Geschosskörpern mit Hilfe eines expandierenden Druckgases, vorzugsweise Druckluft.
Schussvorrichtungen der unterschiedlichsten Bauarten sind allgemein bekannt, wobei für unterschiedliche Verwendungszwecke meist auch unterschiedliche Verfahren zur Beschleunigung der Geschosskörper und hierfür geeignete Vorrichtungen zum Einsatz gelangen. Als Einsatzgebiete sind hier beispielhaft zu nennen:
• Einbringen von Stoffen an exponierte, schwer zugängliche oder die Sicherheit von Personen gefährdende Stellen oder Orte (Brandbekämpfung, Lawinenauslösung etc.)
• Verschießen von Hilfs- und Rettungsleinen, Erste Hilfe-Päckchen etc.
• Einbringen von Mitteln zum Personen- oder Objektschutz (Tränengas, Kampfmittel etc.).
Als Geschosskörper kommen sowohl Vollmaterial (Kunststoff, Gummi, Metalle etc.) als auch Hohlkörper (mit unterschiedlichen, je nach Anwendungszweck mit festen, flüssigen oder gasförmigen Füllungen) in Frage. Weiterhin können auch spezielle Vorrichtungen (Rettungsleinen, Hilfsleinen etc.) mit einem Geschosskörper als Träger verbunden sein. Je nach Aufgabenstellung können die Geschosskörper dabei verschiedene Größen, Gewichte, Formen oder Materialzusammensetzungen haben.
Es sind ferner Verfahren und Vorrichtungen zur lokalen Zerstörung kompakter Materialien, beispielsweise Schlackenansätzen, Mauerwerkresten etc. in heißen thermischen Anlagen wie beispielsweise Wärmetauschern, Industrieöfen, Feuerungsanlagen, metallurgischen Schmelzgefäßen bekannt, wobei mit Hilfe eines Sprengmittels gearbeitet wird, welches am vorderen Ende einer Lanze angeordnet ist und das durch Halten und Bewegen des hinteren Endes der Lanze durch eine Öffnung der heißen thermischen Anlage in unmittelbare Nähe des zu zerstörenden Materials gebracht und mittels einer Zündeinrichtung zu einem frei wählbaren Zeitpunkt gezündet wird. Derartige Vorrichtungen sind allerdings für Anwendungen in größeren Entfernungen von den kompakten Materialien nicht geeignet.
Unter diesen Gesichtspunkten ist es Aufgabe der Erfindung, eine Druckgas- Schussvorrichtung aufzuzeigen, die in einfacher und leichter Bauart für die aufgeführten unterschiedlichen Anwendungsbereiche universell einsetzbar ist. Insbesondere soll damit auch die Abreinigung von Verschmutzungen, Verkrustun- gen, Anbackungen, Belägen etc. sowie die Beseitigung von Störungen im Mate- rialfluss (Verstopfungen, Auflockerung) von Schüttgütern ermöglicht werden. Darüber hinaus soll die Handhabung besonders einfach und kostengünstig sein.
Die gestellte Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, nämlich bei einer Druckgas-Schussvorrichtung zum Verschießen von einstückigen, gefüllten oder von mit einem Hilfsmittel verbundenen Geschosskörpern mit Hilfe eines expandierenden Druckgases, vorzugsweise Druckluft. Die Druckgas-Schussvorrichtung gemäß der Erfindung besteht demnach aus: a) einem Geschosslauf zur Aufnahme und Beschleunigung der Geschosskörper, b) einem mit dem Geschosslauf verbundenen Druckgasgehause, das durch eine Trennwand in eine Druckgaskammer und eine Arbeitskammer aufgeteilt ist, c) einem im Druckgasgehause angeordneten Arbeitskolben mit einer am vorderen Ende seiner Kolbenstange angeordneten Ventilplatte zum beweglichen hin- teren Verschluss des Geschosslaufs, wobei der Arbeitskolben als beweglicher rückwärtiger Abschluss der Arbeitskammer ausgebildet und die Kolbenstange durch die Trennwand geführt ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Druckgas-Schussvorrichtung beruht auf folgenden Verfahrensmerkmalen:
• Gespeichertes Druckgas verschließt in der Ausgangsstellung die hintere Querschnittsfiäche des mit einem Geschosskörper geladenen Geschosslaufs mit einer Ventilplatte.
• Bei Auslösung des Schussvorgangs wird diese Ventilplatte durch das gleiche Druckgas geöffnet.
• Das Druckgas expandiert im vollständig freigelegten Querschnitt des Geschosslaufs hinter dem Geschosskörper und schießt dabei den Geschosskörper aus dem Geschosslauf.
Zum möglichen Ablauf dieser hintereinander ablaufenden Schritte stehen die einzelnen Bauteile der in seinem Aufbau einfachen Druckgas-Schussvorrichtung miteinander in folgender Wirkverbindung:
In der Ausgangsstellung bzw. in Schießbereitschaft befindet sich in der Druckgaskammer ein gespeichertes Druckgas von ca. 5 bis 10 Bar, das über ein Einlassventil in die Druckgaskammer eingefüllt wurde, beispielsweise durch An- schluss an eine auswechselbare Druckgaspatrone oder einen Druckgasbehälter oder einen über eine Druckgasleitung an einen kontinuierlich arbeitenden Druckgaserzeuger. Die Gasaustrittsöffnung der Druckgaskammer zum Geschosslauf ist durch die mit der Kolbenstange verbundene Ventilplatte verschlossen, wobei der Verschluss durch das einseitig von der Druckgaskammer gegen die Ventilplatte drückende Druckgas aufrechterhalten wird. In der durch die Trennwand von der Druckgaskammer abgetrennten Arbeitskammer befindet sich kein Druckgas, abgesehen von geringen Leckagen, die eventuell über die Kolbenstangenführung durch die Trennwand aus der Druckgaskammer austreten.
Im Geschosslauf befindet sich unmittelbar vor der Ventilplatte der abzuschießende Geschosskörper. Zur Schussauslösung wird das die Druckgaskammer mit der Arbeitskammer verbindende Steuerventil geöffnet. Damit dieses Öffnen verzögerungsfrei und schlagartig erfolgt, ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Steuerventil servounterstützt. Durch das nun offene Steuerventil strömt das Druckgas aus der Druckgaskammer in die Arbeitskammer, wobei es zu einem Druckausgleich in beiden Kammern kommt, d. h. auch auf die aus dem beweglichen Arbeitskolben gebildete Rückwand der Arbeitskammer wirkt nun der gleiche Druck wie auf die Ventilplatte, aber in entgegengesetzter Richtung.
Da die wirksame Querschnittfläche der Ventilplatte kleiner ist als die des Arbeitskolbens, ist die auf den Arbeitskolben wirkende Kraft durch das Druckgas größer als die Kraft, die auf die Ventilplatte durch das Druckgas ausgeübt wird. Durch diese in Richtung des Arbeitskolbens wirkende Differenzkraft verschiebt sich somit der Arbeitskolben in Richtung entgegengesetzt zur Trennwand, wobei sich in gleicher Richtung auch die mit dem Arbeitskolben über die Kolbenstange verbundene Ventilplatte verschiebt und damit den Verschluss des Geschosslaufs öffnet. Das in der Druckgaskammer vorhandene Druckgas kann nun in den nach hinten offenen Geschosslauf expandieren und schießt mit hoher Impulsenergie den im Geschosslauf befindlichen Geschosskörper nach vorne heraus. Zur Erzielung einer bestmöglichen Energieumwandlung ist dabei die Ventilplatte nur unwesentlich größer als der Geschosskörper-Querschnitt bzw. die Geschosslauf-Querschnittsfläche ausgebildet.
Nach erfolgter vollständiger Expansion des Druckgases wird die Kolbenstange durch ein Federelement, welches sich in der Druckgaskammer an der Trennwand abstützt, in seine Ausgangslage zurück gedrückt, wodurch auch die Ventilplatte wieder in die Verschlussstellung auf das hintere Ende des Geschosslaufs gedrückt wird. Ein erneutes Laden des Geschosslaufs mit einem neuen Geschoss und das Befüllen der Druckgaskammer mit „frischem" Druckgas ist nun wieder möglich.
Das Laden des Geschosslaufs kann dabei einzeln manuell über den Geschosslauf oder halbautomatisch (für mehrere Geschosse) nach einer Ausgestaltung der Erfindung über eine Magazineinrichtung erfolgen, die im Bereich des hinteren Endes des Geschosslaufs angeordnet ist.
Um insbesondere den Ladevorgang komplizierter Geschosskörper zu vereinfachen, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Geschosslauf mit dem Druckgasgehause lösbar verbunden, beispielsweise über eine Bajonettverbindung, wodurch das hintere Ende des Geschosslaufs in einfacher Weise zugänglich ist. Alternativ kann der Geschosskörper aber auch von vorne in den Geschosslauf eingebracht werden.
Um bei den genannten unterschiedlichen Einsatzgebieten den Geschosskörper auch mit der erforderlichen Genauigkeit ins Ziel zu bringen, ist die Druckgas- Schussvorrichtung erfindungsgemäß mit einer Zielvorrichtung versehen. Diese kann beispielsweise eine einfache mechanische Zielvorrichtung sein (Hilfsfadenkreuz) oder optional eine justierbare (Laser-) Zielvorrichtung. Dabei ist es zweckmäßig, die Druckgas-Schussvorrichtung auf einem Stativ zu montieren, was wegen ihres geringen Gewichts auch ohne Probleme möglich ist. Die auf Grund ihrer einfachen Ausbildung und Handhabung universell einsetzbare Druckgas-Schussvorrichtung ist insbesondere für folgende potentielle Anwendungsbereiche geeignet:
1. Beseitigung von Anbackungen, Verkrustungen, Belägen und sonstigen Verschmutzungen an
• Flächen (Decken, Wänden, Böden) in Kesseln von Großfeuerungsanlagen, thermischen Anlagen, Absorbern, Wasserkraftwerken;
• Heizpaketen, -flächen (Verdampfer, ZU, ÜH etc.) in Großfeuerungsanlagen, thermischen Anlagen, Absorbern;
• Anlagen und Anlagenteiien;
• Leitungen, Rauch- und Reingaswegen, Luftkanälen;
• Behältern, Silos, Bunkern.
2. Beseitigung von Störungen im Materialfluss (Ver- und Entsorgung)
• Beseitigung von Verstopfungen;
• Auflockerung von Schüttgütern und riesel- oder fließfähigen Medien.
3. Beseitigung von den Betriebsablauf beeinträchtigenden Faktoren
• Entfernen von „Eisgardinen" z. B. an Kühlern;
• Entfernen von Vereisungen (Krusten) an Kühlaggregaten, Abfüllstationen o. ä.;
• Entfernen von Eiszapfen.
4. Einbringen von Stoffen an exponierte, schwer zugängliche oder die Sicherheit von Personen gefährdenden Stellen oder Orte
• Verschießen von mit Mitteln zum Brandschutz, der Brandbekämpfung oder zum Explosionsschutz befüllten Spezialgeschosskörpem; • Einbringen von Stoffen, Chemikalien etc. in andere Medien oder Umgebungen (Speziell auch in Anlagen, deren Umgebungsmilieu stark feuergefährdet ist, Gastanks, Behälter mit explosionsfähigen Gasen;
• Impfen von Wasser (Stauseen, Fischteichen etc.) mit wasserverbessernden Chemikalien, zum Einbringen von speziellen Bakterienkulturen zur Wasserreinigung, beispielsweise ölfressende oder klärschlammfressende Stämme, zum Binden von Chemikalien oder sonstigen Medien;
• Ersticken von Bränden durch Einbringen von Löschmitteln oder speziellen Sprengmitteln bei Bränden von Gefahrstoffen, z. B. Chemikalien, Öl, Bränden an Ölquellen, Olförderanlagen (Plattformen, Schiffen etc.), Bränden auf Gefahrguttransporten (Tanker, Züge, LKWs), Behältern mit entzündlichen Medien;
• Einbringen von Mitteln / Chemikalien zur Prävention von Bränden (feuerhemmende Stoffe auf Anlagenteile, Versiegelung von Oberflächen mit feuerhemmenden Stoffen);
• Einbringen von Chemikalien, Düngern, Herbiziden, Pestiziden, Fungiziden, Insektiziden auf Anbau- oder sonstige Kulturflächen;
• Gezieltes Einbringen von Sprengladungen, beispielsweise zum Auslösen von Lawinen;
• Einbringen von Korrosionsschutzmitteln an unzugänglichen Stellen.
5. Einbringen von Hilfsmitteln (mittels spezieller Geschosse) an exponierte, schwer zugängliche oder die Sicherheit von Personen gefährdende Stellen oder Orte durch Verschießen von Hilfs- und Rettungsleinen oder Gegenstände
• als Vorleine auf Schiffen für Material- und Personentransporte zwischen einzelnen Schiffen oder zum Fixieren von Havaristen in der Seenotrettung;
• als Vorleine beim Brückenbau (Hochbau) zum Ziehen von Tragseilen;
• als Hilfsleine beim Stromleitungsbau zum Ziehen der Kabeltrossen;
• als Sicherungsleine in der Bergrettung; • Verschießen von Gegenständen zur Rettung in unzugänglichem Gelände (Erste-Hilfe-Päckchen, Medikamente)
6. Einbringen von Medien, die dem Personen- oder Objektschutz dienen, beispielsweise Kampfmitteln, Tränengas, Reizgas, Markierungsmitteln, -färben, Blendmitteln, Pfefferspray.
Die vorstehende Auflistung möglicher Einsatzgebiete und Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Druckgas-Schussvorrichtung bezeugt nicht nur die Vielseitigkeit dieser Vorrichtung, sondern zeigt auch auf, dass mit dieser Druckgas-Schussvorrichtung Verwendungsmöglichkeiten eröffnet werden, die mit konventionellen Schussvorrichtungen bisher nicht realisiert werden konnten. Dies gilt insbesondere bei der Verwendung gefüllter und dadurch entsprechend empfindlicher Geschosskörper.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an einem in schematischen Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Druckgas-Schussvorrichtung in der Ausgangsstellung,
Fig. 2 die Druckgas-Schussvorrichtung der Fig. 1 in der Schießstellung.
In den Figuren 1 und 2 besteht die Druckgas-Schussvorrichtung 1 im Wesentlichen aus zwei miteinander verbundenen Bauteilen, dem Geschosslauf 2 und dem Druckgasgehause 5. Das Druckgasgehause 5 ist an seinem vorderen En- de - in der Zeichnung links - durch den Geschosslauf 2 und am entgegengesetzten Ende durch eine Gehäuserückwand 17 begrenzt. Innerhalb des Druckgasgehäuses 5 befindet sich eine ortsfeste Trennwand 10, die das Druckgasgehause 5 in eine Druckgaskammer 11 und eine Arbeitskammer 12 aufteilt. Durch diese Trennwand 10 ist die Kolbenstange 6 eines Arbeitskolbens 7 geführt. An dem in der Druckgaskammer 11 befindlichen Ende (in der Zeichnung am linken Ende) ist an der Kolbenstange 6 eine Ventilplatte 8 angeordnet, die den in die Druckgaskammer 11 einmündenden Geschosslauf 2 verschließt. Innerhalb der Druckgaskammer 11 ist die Kolbenstange 6 mit einem Federelement 9 verbunden, das sich an der Trennwand 10 abstützt und über die Kolbenstange 6 die Ventilplatte 8 fest gegen den hinteren Teil des Geschosslaufs 2 drückt und damit den Expansionsraum 4 zum Geschosskörper 3 abschließt.
Am anderen Ende der Kolbenstange 6, das sich in der Arbeitskammer 12 befindet, ist der Arbeitskolben 7 so angeordnet und dimensioniert, dass er abdichtend die Rückwand der Arbeitskammer 12 bildet. Durch die durch das Federelement 9 zum Geschosslauf 2 hin verschobene Kolbenstange 6 befindet sich der Arbeitskolben 7 in der Nähe der Trennwand 10, so dass die zwischen der Trennwand 10 und dem Arbeitskolben 7 gebildete Arbeitskammer 12 klein und ein verbleibender Totraum 13 zwischen dem Arbeitskolben 7 und der Gehäuserückwand 17 groß ist. An der Gehäuserückwand 17 befinden sich Gasaustrittsbohrungen 16, um bei der axialen Verschiebung des Arbeitskolbens 7 innerhalb des Totraums 13 einen Druckausgleich zu ermöglichen.
Die Druckgaskammer 11 und die Arbeitskammer 12 sind in unmittelbarer Nähe der Trennwand 10 über ein Steuerventil 15 miteinander verbunden. In der dargestellten Ausgangsstellung der Druckgas-Schussvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ist dieses Steuerventil 15 geschlossen.
Im vorderen Bereich der Druckgaskammer 11 ist am Druckgasgehause 5 ein als Rückschlagventil ausgebildetes Einlassventil 14 angeordnet zum Anschluss an einen Druckgaserzeuger oder Druckgasbehälter. Das über dieses Einlassventil 14 in die Druckgaskammer 11 eingefüllte Druckgas 20 drückt dann gemeinsam mit dem Federelement 9 die Ventilplatte 8 fest gegen die hintere Öffnung des Geschosslaufs 2. Die Druckgas-Schussvorrichtung 1 ist abschussbereit, sobald die Druckgaskammer 11 mit Druckgas 20 von etwa 5 bis 10 Bar gefüllt ist.
In Figur 2 ist die Druckgas-Schussvorrichtung 1 während der Auslösung des Schusses dargestellt. Durch das Öffnen des Steuerventils 15 strömt eine Teilmenge des Druckgases 20 von der Druckgaskammer 11 in die Arbeitskammer 12 und dort gegen den Arbeitskolben 7, der sich darauf hin wegen seiner gegenüber der Ventilplatte 8 größeren Fläche unter Vergrößerung der Arbeitskammer 12 (in der Zeichnung nach rechts) axial verschiebt. Damit verschiebt sich in gleicher Richtung auch die Kolbenstange 6 und die Ventilplatte 8. Weiterhin wird durch dieses Verschieben das Federelement 9 zusammengedrückt sowie der Totraum 13 verkleinert, wobei die in diesem Totraum vorhandene Luft 18 über die Gasaustrittsbohrungen 16 nach außen gedrückt wird.
Durch die vom Arbeitskolben 7 verursachte Verschiebung der Ventilplatte 8 wird schlagartig die gesamte freie Querschnittfläche am hinteren Teil des Geschosslaufs 2 freigelegt und das Druckgas 20 expandiert in zeitminimierter vollständiger Entspannung im hinter dem Geschosskörper 3 sich ausbildenden und sich ständig vergrößernden Expansionsraum 4 und drückt dabei den Geschosskörper 3 rückstoßfrei aus dem Geschosslauf 2 nach vorne in Pfeilrichtung 19 heraus.
Nach erfolgtem Abschuss wird das Steuerventil 15 verschlossen und das Einlassventil 14 für das erneute automatische oder halbautomatische Laden mit einem oder mehreren Geschosskörpern 3 zur Druckbeaufschlagung und Herstellung der Schussbereitschaft geöffnet. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen und Ausgestaltungen sind nicht auf das in den Zeichnungsfiguren dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Mögliche Abwandlungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können darin bestehen, dass beispielsweise die Ventile und/oder das Federelement andersartig ausgebildet und angeordnet sind. Auch das Druckgasgehause kann unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen. Ebenso ist die innere Ausgestaltung des Druckgasgehäuses, die Verwendung beliebiger Materialien und die jeweilige konstruktive Ausgestaltung in Anpassung an besondere Verwendungen dem Fachmann freigestellt.
Bezugszeichenliste
1 Druckgas-Schussvorrichtung
2 Geschosslauf
3 Geschosskörper
4 Expansionsraum
5 Druckgasgehause
6 Kolbenstange
7 Arbeitskolben
8 Ventilplatte
9 Federelement
10 Trennwand
11 Druckgaskammer
12 Arbeitskammer
13 rückwärtiger Totraum
14 Einlassventil
15 Steuerventil
16 Gasaustrittsbohrung
17 Gehäuserückwand
18 Luft
19 Pfeilrichtung Geschosskörperaustritt
20 Druckgas

Claims

Ansprüche
1. Druckgas-Schussvorrichtung (1) bzw. Impulsschussgerat zum Verschießen von einstückigen, gefüllten oder von mit einem Hilfsmittel verbundenen Geschosskörpern (3) mit Hilfe eines expandierenden Druckgases (20), vorzugsweise Druckluft, gekennzeichnet durch a) einen Geschosslauf (2) zur Aufnahme und Beschleunigung der Geschosskörper (3), b) ein mit dem Geschosslauf (2) verbundenes Druckgasgehause (5), das durch eine Trennwand (10) in eine Druckgaskammer (11 ) und eine Arbeitskammer (12) aufgeteilt ist, c) einen im Druckgasgehause (5) angeordneten Arbeitskolben (7) mit einer am vorderen Ende seiner Kolbenstange (6) angeordneten Ventilplatte (8) zum beweglichen hinteren Verschluss des Geschosslaufs (2), wobei der Arbeitskolben (7) als beweglicher rückwärtiger Abschluss der Arbeitskammer (12) ausgebildet und die Kolbenstange (6) durch die Trennwand (10) geführt ist.
2. Druckgas-Schussvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgaskammer (11) zur Druckgasversorgung ein Einlassventil (14) aufweist und mit der Arbeitskammer (12) über ein Steuerventil (15) verbunden ist.
3. Druckgas-Schussvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Querschnittsfläche der Ventilplatte (8) mindestens der lichten Querschnittsfläche des Geschosslaufs (2) entspricht und kleiner ist als die wirksame Querschnittsfläche des Arbeitskolbens (7).
4. Druckgas-Schussvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (6) des Arbeitskolbens (7) in der Druck- gaskammer (11) mit einem Federelement, beispielsweise einer Druckfeder (9), an der Trennwand (10) abgestützt ist.
5. Druckgas-Schussvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, 3, oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das die Druckgaskammer (11 ) mit der Arbeitskammer (12) verbindende Steuerventil (15) ein servounterstütztes Steuerventil ist.
6. Druckgas-Schussvorrichtung (1 ) nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgaskammer (11 ) über das Einlassventil (14) mit einem Druckgaserzeuger, vorzugsweise Niederdruckgasnetz oder mit einem Druckgasbehälter, vorzugsweise einer aus der Schweißtechnik bekannten Gasflasche kontinuierlich und/oder lösbar verbunden ist.
7. Druckgas-Schussvorrichtung (1 ) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am hinteren Ende des Geschosslaufs (2) eine mehrere Geschosskörper (3) enthaltende Magazineinrichtung zum automatischen oder teilautomatischen Nachladen der Geschosskörper (3) angeordnet ist.
8. Druckgas-Schussvorrichtung (1 ) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschosslauf (2) mit dem Druckgasgehause (5), beispielsweise über eine Bajonettverbindung, lösbar verbunden ist.
9. Druckgas-Schussvorrichtung (1 ) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschosslauf (2) mit einer Zielvorrichtung versehen ist.
10. Druckgas-Schussvorrichtung (1 ) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein- Druckgas (20) mit einem Einfülldruck von ca. 5 bis 10 Bar verwendet wird.
11. Druckgas-Schussvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Druckgas (20) dem Geschosskörper (3) vermittelte kinetische Energie ausreicht, um ein Abplatzen von Verschmutzungen, Verkrustungen, Belägen etc. an abzureinigenden Anlagen und Anlagenteilen, beispielsweise Großfeuerungsanlagen beim Aufprall des Geschosskörpers (3) herbeizuführen.
12. Druckgas-Schussvorrichtung (1 ) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgas-Schussvorrichtung (1) so ausgebildet ist, dass auch spezielle kartuschenförmige Geschosskörper (3) zum Einbringen von Stoffen, Chemikalien, biologischen Komponenten etc., auch über größere Entfernungen, an exponierte, schwer zugängliche oder die Sicherheit von Personen gefährdenden Stellen oder Orte verschossen werden können.
13. Druckgas-Schussvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgas-Schussvorrichtung (1 ) so ausgebildet ist, dass die Übertragung der kinetischen Energie auf den Geschosskörper (3) schonend erfolgt, so dass hohle Geschosskörper (3), die mit unterschiedlichen festen, flüssigen oder gasförmigen Medien befüllt sind, bei ihrer Beschleunigung nicht bereits im Geschosslauf (2) zerstört werden.
14. Druckgas-Schussvorrichtung (1 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlen Geschosskörper (3) aus Kunststoff bestehen und mit Wasser gefüllt sind.
15. Druckgas-Schussvorrichtung (1 ) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlen Geschosskörper (3) in etwa die Größe eines Tennisballs besitzen.
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