[0001] Die Erfindung betrifft ein Rückstoßdämpfersystem für eine Schulterstütze mit mindestens
einem Führungssystem, mit mindestens einem Dämpferglied, mit mindestens einem Rückholsystem
und mit mindestens einem Rastgesperre.
[0002] Die Schulterstütze ist Teil des Hinterschaftes z.B. einer Jagdwaffe. Bei neuzeitlichen
Waffen ist man bemüht, deren Gewicht so weit wie möglich zu reduzieren. Dies hat den
Nachteil, dass dadurch der schussbedingte Rückstoß mit abnehmendem Waffengewicht zunimmt.
Um diesen Rückstoß zu dämpfen, werden Dämpferglieder in die Schulterstütze integriert.
Dazu wird die Schulterstütze im hinteren Bereich ca. normal zur Mittellinie des oder
der Läufe verkürzt. Am freien Ende des verbleibenden Schaftteils wird eine schaftkappenartige
Platte befestigt, die sich gegenüber dem verbleibenden Schaftteil über ein Feder-Dämpfersystem
abstützt.
[0003] Aus der
EP 1 657 518 B1 und der
DE 10 2009 012 684 A1 ist jeweils ein derartiges Feder-Dämpfersystem bekannt. Allerdings sind hier an den
beiden Führungsstangen separate Rastgesperre angeordnet, die verhindern sollen, dass
der Schütze schon beim Anlegen der Waffe den Hub des Feder-Dämpfer-Systems überwindet.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, ein derartiges Rückstoßdämpfersystem
zu entwickeln, das zum einen einfach und sicher funktioniert und zum anderen mit nur
geringem Aufwand an handelsüblichen Schulterstützen anbring- und anpassbar ist.
[0005] Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Dabei besteht
das Führungssystem aus einer in einem Grundkörper in Bohrungen mittels Führungsstangen
geführten Stützbaugruppe. Zwischen der Stützbaugruppe und der Schulterstütze ist ein
- das Rückstoßdämpfersystem umgebender - Elastomerkörper angeordnet, der aus einem
mehrfach geschichteten Verbundkörper besteht. Der Verbundkörper ist ein vielschichtiger
Stapel aus mindestens zwei verschiedenen Materialschichten. Mindestens eine Materialschicht
ist ein geschlossenzelliges, schaumförmiges Elastomer, während mindestens eine andere
Materialschicht eine formsteife Kunststoffplatte ist.
[0006] Mit der Erfindung wird ein Rückstoßdämpfersystem für eine Sport-, Jagd- oder Behördenwaffe
geschaffen. Dazu wird die Schulterstütze in einen starren und einen beweglichen Teil
aufgeteilt. Der bewegliche Teil, z.B. ein eine Schaftkappe tragendes Gestell oder
Platte ist im Wesentlichen in Waffenlängsrichtung verschiebbar im starren Teil der
Schulterstütze gelagert. Beim Auftreten eines schussbedingten Rückstoßes bewegen sich
das starre und das bewegliche Teil auf einer kurzen Strecke aufeinander zu, wobei
im Rückstoßdämpfersystem die kinetische Energie der Waffe in Federenergie und Wärme
umgewandelt wird. Die Wärme entsteht in mindestens einem Dämpfer und die Federenergie
wird im Rückholsystem kurzzeitig gespeichert. Durch die Dämpfung wird vom starren
Schaftteil ca. die Hälfte der Stützkraft oder sogar noch weniger auf das bewegliche
Schaftteil übertragen.
[0007] Innerhalb des Rückstoßdämpfersystems ist das Dämpferglied eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit.
Die Zylinder-Kolben-Einheit hat eine Kolbenstange, die mit dem Zylinder oder einem
Teil des Zylinders der Zylinder-Kolben-Einheit über ein Rastgesperre in Wirkverbindung
steht, das die Stützbaugruppe in ihrer ausgefahrenen Position kraftschlüssig sperrt.
Das zentrale Rastgesperre verhindert mit einer vorbestimmten, ggf. einstellbaren Rastkraft,
dass der Hub des Systems nicht schon beim Anlegen der Schulterstütze an die Schulter
verbraucht wird. Das Rastgesperre sitzt ca. mittig in dem beim Schuss sich einstellenden
Kraftfluss.
[0008] Zwischen dem beweglichen und dem starren Teil der Schulterstütze befindet sich ein
mehrfach geschichteter Verbundkörper, der zum einen das Feder-Dämpfersystem vor Schmutz
und Spritzwasser schützt und zum anderen das Rückstoßdämpfersystem auf einfache Weise
an handelsübliche Schulterstützen anpassbar macht. Dazu ist der Verbundkörper einschließlich
der Schaftkappe aus einem Material hergestellt, das sich z.B. mit einfachen handwerklichen
Schleifmitteln zur Anpassung an die konkrete Schulterstützenform bearbeiten lässt.
[0009] Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden
Beschreibung mindestens einer schematisch dargestellten Ausführungsform.
- Figur 1:
- Teillängsschnitt durch eine Schulterstütze mit einem Rückstoßdämpfersystem;
- Figur 2:
- Vorderansicht des Rückstoßdämpfersystems ohne Schulterstütze;
- Figur 3:
- vergrößerter Längsschnitt durch das unbetätigte Rückstoßdämpfersystem mit einem O-Ring-Ventil;
- Figur 4:
- wie Figur 3, jedoch betätigt;
- Figur 5:
- vergrößerter Längsschnitt eines Rückstoßdämpfer-kolbens mit einem Kugelventil, unbetätigt;
- Figur 6:
- wie Figur 5, jedoch betätigt;
- Figur 7:
- Vorderansicht der Stützbaugruppe;
- Figur 8:
- Detailansicht zu Figur 7, Niederhalter für den Verbundkörper, fünffach vergrößert;
- Figur 9:
- Schnitt durch den Niederhalter nach Figur 8, gegenüber Figur 8 verkleinert;
- Figur 10:
- perspektivische Ansicht der Kolbeneinheit;
- Figur 11:
- perspektivische Ansicht des Zylinderbodenstopfens, vergrößert.
[0010] Die Figur 1 zeigt ein in der Schulterstütze eingebautes Rückstoßdämpfersystem im
Längsschnitt mit fast allen wesentlichen Teilen. Das System umfasst z.B. eine Zylinder-Kolben-Einheit
(51), zwei Führungsstangen (47) und zwei Schraubendruckfedern (91). Die Zylinder-Kolben-Einheit
(51) und die beiden Schraubendruckfedern (91) stützen dabei eine gepolsterte Stützbaugruppe
(35) gegen einen in der Schulterstütze verschraubten Grundkörper (11) ab. Zum Schutz
des Rückstoßdämpfersystems vor Schmutz und Feuchtigkeit ist zwischen der Schulterstütze
und der Stützbaugruppe (35) ein elastischer Verbundkörper (100) angeordnet. Der Relativhub
zwischen dem Grundkörper (11) und der Stützbaugruppe (35) liegt je nach Anwendungsfall
zwischen 6 mm und 25 mm.
[0011] Der Grundkörper (11) ist ein ovaler Körper mit einer zumindest annähernd gleichen
Breite und Tiefe. Mittig an seiner vorderen Stirnseite (18), also an der Stirnseite,
die in Richtung des Waffenlaufes zeigt, ist eine zentrale, zylinderrohrförmige Grundkörperverlängerung
(28) angeformt. Der Durchmesser der Grundkörperverlängerung (28) entspricht der Breite
des Grundkörpers (11).
[0012] In seinen seitlichen Endbereichen hat der Grundkörper (11) je eine Führungsbohrung
(12) in Form einer Durchgangsbohrung. Im Zentrum hat er eine Stufenbohrung (13), die
von der vorderen Stirnseite (18) aus in den Grundkörper (11) eingearbeitet ist. Die
Stufenbohrung (13) setzt sich aus der Zylinderbohrung (75), der Dichtsitzbohrung (15)
und der Kolbenstangenbohrung (14) zusammen, vgl. Figur 3. Nach Figur 6 befindet sich
oberhalb der Stufenbohrung (13) eine Befüllbohrung (21), die - über einen Durchbruch
(24) - mit der Zylinderbohrung (75) verbunden ist.
[0013] Zwischen der Stufenbohrung (13) und je einer Führungsbohrung (12), vgl. Figur 1,
ist in den Grundkörper (11) eine Federeinsenkung (16) von der Rückseite aus eingearbeitet.
Im Grund einer jeden Federeinsenkung (16) ist eine kleinere Befestigungsbohrung (27)
angeordnet. Über durch diese Bohrungen (27) gesteckte z.B. metrische Schrauben (29)
wird der Grundkörper (11) an einer - an der Schulterstütze (1) montierten - Basisschale
(30) befestigt. Alle Bohrungen (12, 13, 16, 27) des Grundkörpers (11) liegen z.B.
parallel zueinander in einer Ebene.
[0014] Nach Figur 1 ist der Grundkörper (11) großteils versenkt in der hier z.B. hölzernen
Schulterstütze (1) angeordnet. Dazu hat die Schulterstütze (1) rückseitig eine plane
Stirnfläche (2), deren Normale mit der Seelenachse mindestens eines Waffenlaufes einen
Winkel zwischen 0 und 15 Winkelgraden einnimmt. Senkrecht zu dieser Stirnfläche (2)
ist in der Schulterstütze (1) - zur Aufnahme des Grundkörpers (11) - eine langlochartige
Primärausfräsung (3) eingearbeitet. Die Primärausfräsung (3) hat eine plane Bodenfläche
(4). In deren Mitte befindet sich zusätzlich eine zentrale, zylindrische Vertiefung
(5). Ober- und unterhalb der Vertiefung (5) ist jeweils eine gebohrte Führungsstangenausfräsung
(6) angeordnet. Im Bereich der Ferse und der Zehe der Schulterstütze (1) weist die
Stirnfläche (2) jeweils eine Zentriersenkung (7) auf.
[0015] Auf der Stirnfläche (2) ist die Basisschale (30) angeordnet. Letztere besteht aus
einer Basisplatte (31), einem auf der Stirnfläche (2) aufliegenden Anpassflansch (95)
und einer zwischen der Basisplatte (31) und dem Anpassflansch (95) gelegenen Versatzwandung
(96). Der zwischen der Basisplatte (31) und dem Anpassflansch (95) vorhandene Tiefenversatz
beträgt z.B. 19 mm. Die Basisschale (30) ist aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff,
z.B. PA6 GF30 gefertigt. Der Glasfaseranteil beträgt hier 30 Prozent.
[0016] Die Basisplatte (31) hat eine zentrale Ausnehmung (32) zur Durchführung der Grundkörperverlängerung
(28). In den Endbereichen der Basisplatte (31) befinden sich die beiden Führungsstangendurchbrüche
(33). Zwischen den Durchbrüchen (33) und der Ausnehmung (32) liegt jeweils eine Befestigungsbohrung
(27) in der ein metallischer Gewindeeinsatz (34) - von dem Schaft (1) zugewandten
Seite aus -verdrehsicher eingepresst ist.
[0017] Der auf der Basisplatte (31) aufliegende Grundkörper (11) ragt ca. 3 mm aus der Basisschale
(30) heraus. Die seitliche Außenkontur des Grundkörpers (11) wird somit großteils
von der Versatzwandung (96) umschlossen.
[0018] Die Anpassflansch (95) der Basisschale (30) hat zwei jeweils mit Senkbohrungen ausgestattete
Zentrierzapfen (97, 98), die in die entsprechenden Zentriersenkungen (7) der Stirnfläche
(2) passen. Mit Hilfe von in den Senkbohrungen sitzenden Senkholzschrauben (9), z.B.
nach DIN 7997, ist die Basisschale (30) fest mit dem Schaft (1) verbunden.
[0019] Parallel gegenüber der Rückseite des Grundkörpers (11) ist die Stützbaugruppe (35)
angeordnet. Sie besteht aus einer Stützplatte (40) und Endstegplatte (36). Beide Platten
(40, 36) sind über Senkschrauben (39) miteinander verschraubt.
[0020] Die auf ihrer Rückseite z.B. ebene Stützplatte (40), eine Aluminiumplatte, hat auf
ihrer dem Grundkörper (11) zugewandten Vorderseite mehrere Einsenkungen. Die tiefsten
Einsenkungen sind die beiden Stangeneinsenkungen (42), vgl. auch Figur 7. In diese
Einsenkungen münden - von der Rückseite aus - koaxial die Befestigungsbohrungen (43).
In den Stangeneinsenkungen (42) sind die Führungsstangen (47) mittels der Senkschrauben
(49) formsteif befestigt. Die Führungsstangen (47) sitzen gleitgelagert - als Teile
des Führungssystems (10) - mit geringem Spiel geführt in den Führungsbohrungen (12)
des Grundkörpers (11). Die Querschnittsform der Führungsstangen (47) und die entsprechende
Querschnittsform der Führungsbohrungen (12) ist nicht auf die Kreisform beschränkt.
Sie kann z.B. auch polygonförmig, vieleckig oder winkelförmig sein.
[0021] Genau mittig zwischen den beiden Führungsstangen (47) ist die Kolbeneinheit (52)
der Zylinder-Kolben-Einheit (51) mit der Stützplatte (40) verschraubt. Zwischen der
Kolbeneinheit (52) und je einer Führungsstange (47) ist in der Stützplatte (40) eine
Federeinsenkung (41) und im Grundkörper (11) eine Federeinsenkung (16) angeordnet.
Die Federeinsenkung (16) ist eine Stufenbohrung, durch deren schmäleres Endstück der
Schaft der Schraube (29) hindurchpasst. Zwischen diesen Federeinsenkungen (41) und
den jeweils gegenüber liegenden Federeinsenkungen (16) des Grundkörpers (11) sind
die Schraubendruckfedern (91) zumindest annähernd formschlüssig und vorgespannt eingebaut.
[0022] Ggf. kann auch eine zentrale Schraubendruckfeder um eine aus dem Grundkörper (11)
herausragende Kolbenstange (71) angeordnet sein. Nach den Figuren 5 und 6 sitzt auf
der Kolbenstange (71) eine Tellerfedersäule aus z.B. sechs wechselseitig gestapelten
Tellerfedern (92). Je nach Federspeicherenergiebedarf können auch die neben der Zylinder-Kolben-Einheit
(51) gelegenen Federelemente (91) entfallen.
[0023] Zentral im Grundkörper (11) sitzt als Dämpferglied (50) die Zylinder-Kolben-Einheit
(51), vgl. Figur 1, 3 bis 6. Ihre Kolbeneinheit (52) besteht aus einem Kolben (53),
an dessen beiden Kolbenstirnseiten jeweils eine Kolbenstange (61, 71) angeformt oder
als separates Bauteil befestigt ist. Der beispielsweise dichtungslose Kolben (53),
vgl. Figuren 1, 5 und 6, hat z.B. einen Durchmesser von 11,75 mm. Die Außenwandung
des Kolbens (53) kann eine schraubenförmige Außennut aufweisen, über die beim Dämpfen
das zu verdrängende Hydrauliköl vom vorderen Zylinderraum (69) in den hinteren (79)
gedrosselt überströmt. Der Querschnitt der Außennut vergrößert sich z.B. kontinuierlich
in Richtung Zylinderbodenstopfen (76).
[0024] Die beiden Kolbenstangen (61, 71) der Kolbeneinheit (52) haben jeweils einen Durchmesser
von z.B. 6 mm. Dabei ist die vordere Kolbenstange (61) z.B. 11 mm länger als die hintere
(71). Die hintere Kolbenstange (61) hat stirnseitig eine Gewindebohrung (73), um die
Kolbeneinheit (52) an der Stützplatte (40) befestigen zu können, vgl. Figur 3. Das
freie Ende der vorderen Kolbenstange (61) weist ggf. einen Innensechskant oder einen
Schraubendreherschlitz auf.
[0025] Beispielsweise die hintere Kolbenstange (71) hat zentral eine mehrfach gestufte Ventilbohrung
(62), vgl. Figur 6, die sich an die Gewindebohrung (73) anschließt. Die Ventilbohrung
(62) endet auf der anderen Seite des Kolbens (53) im Bereich der vorderen Kolbenstange
(61). Dort trifft sie senkrecht auf eine Querbohrung (66). Eine vergleichbare Querbohrung
(72) befindet sich auch in der hinteren Kolbenstange (71). Über die Ventilbohrung
(62) und die beiden Querbohrungen (66) und (72) sind die vollständig mit einer Hydraulikflüssigkeit
gefüllten Zylinderräume (69) und (79) hydraulisch miteinander verbunden.
[0026] Die Ventilbohrung (62) weist an ihrem offenen Ende ein Innengewinde (73) auf, über
das die Kolbeneinheit (52) mittels der Hohlschraube (45) an der Stützplatte (40) befestigt
wird. Im Bereich zwischen den Querbohrung (66, 72) verengt sich die Ventilbohrung
(62) zur Ausbildung einer Drosselkante (63). Zwischen der Querbohrung (72) und dem
Innengewinde (73) ist auf einem mittleren Abschnitt in die Ventilbohrung (62) partiell
ein Feingewinde eingearbeitet. In diesem Feingewinde sitzt feinjustierbar ein Nadelventilglied
(64).
[0027] Das Nadelventilglied (64) hat an seiner dem Kolben (53) zugewandten Seite seine Nadelspitze,
über die es den die Querbohrungen (66, 72) durchströmenden Volumenstrom drosselt.
Das andere Nadelventilgliedende weist - zur Verstellung des Nadelventilgliedes (64)
- einen Innensechskant auf. Zwischen diesem Innensechskant und dem Feingewinde des
Nadelventilgliedes (64) sitzt in einer Ringnut ein dichtender O-Ring (65).
[0028] Um den Rückhub der Stützplatte (40) - nach einem abgegebenen Schuss - zu beschleunigen,
kann im Kolben (53) ein Rückströmventil (54) eingebaut werden, vgl. Figuren 5 und
6. Es soll den Überströmquerschnitt beim Rückhub vergrößern. Dazu ist in dem Kolben
(53), vgl. Figur 5, eine Längsbohrung (55) angeordnet, in der hinten - auf der Seite
des Zylinderraumes (79) - eine einen Ventilsitz darstellende Klemmhülse (58) eingestaucht
ist. Im vorderen Bereich wird die Längsbohrung (55) von einer Querbohrung (57) geschnitten,
in der ein Haltestift (59) eingeschlagen ist. Zwischen dem Haltestift (59), der mindestens
den halben Querschnitt der Längsbohrung (55) freilässt, und der Klemmhülse (58) sitzt
eine Ventilkugel (56). Während der regulären Dämpfbewegung der Zylinder-Kolben-Einheit
(51) liegt die Ventilkugel (56) dicht an der Klemmhülse (58) an, vgl. Figur 5.
[0029] Anstelle des Rückströmventils (54) kann der Kolben (53) in einer beispielsweise mittig
angeordneten Ringnut (152) einen dynamisch belasteten Dichtring (155) aufweisen, vgl.
Figuren 3, 4 und 10. Dieser Dichtring (155) ändert seine Länge und seine Position
innerhalb der Ringnut (152) in Abhängigkeit der Kolbenbewegungsrichtung. Dazu ist
der Nutgrund (153) der Ringnut (152) kegelstumpfmantelförmig gestaltet. Die gedachte
Spitze des geradkegeligen Nutgrunds (153) liegt vor dem Kolben (53) zwischen der Querbohrung
(66) und der Rastkerbe (67). Nach Figur 3 liegt der Dichtring (155) bei minimalem
Durchmesser an der linken Wandung der Ringnut (152) an einem Flanschkragen (151) an.
Der Flanschkragen (151), dessen Außendurchmesser kleiner ist als der maximale Kolbendurchmesser,
ist durch z.B. zwei schmale Längsnuten (154), vgl. Figur 10, durchbrochen. Der Dichtring
(155) liegt hier nicht an der Zylinderwandung (75) des Zylinders (74) an.
[0030] Wird die Kolbeneinheit (52) relativ zum Zylinder (74) - aufgrund eines schussbedingten
Rückstoßes - nach links bewegt, schiebt das Hydrauliköl des vorderen Zylinderraumes
(69) den Dichtring (155) innerhalb der Ringnut (152) nach rechts. Aufgrund der Konizität
des Nutgrundes (153) vergrößert er seinen Durchmesser und legt sich dichtend an die
Zylinderwandung (75) an. Im Weiteren muss das künftig verdrängte Hydrauliköl den Spalt
des Nadelventils passieren.
[0031] Läuft die Kolbeneinheit (52) u.a. aufgrund der Wirkung der Schraubenfedern (91) wieder
zurück, rutscht der Dichtring (155) in der Ringnut (152) nach links, wodurch wieder
ein Überströmquerschnitt freigegeben wird. Der Rückhub wird durch den neu geschaffenen
Ventilbypass beschleunigt.
[0032] Oberhalb der hinteren Kolbenstange (71) befindet sich eine Befüllbohrung (21), vgl.
Figur 6. Sie ist mit Hilfe einer Dichtkugel (22) abgedichtet. Die Dichtkugel (22)
wird mit einem Gewindestift (23) gegen eine Querschnittsverengung der Befüllbohrung
(21) gepresst. Die Befüllbohrung (21) ist mittels einer radialen Einfräsung (24) mit
der Zylinderbohrung (75) verbunden.
[0033] Die Bewegung des Kolbens (53) in der Zylinderbohrung (75) ist nach hinten begrenzt
durch den zwischen der Zylinderbohrung (75) und der Dichtungssitzbohrung (15) gelegenen
Bohrungsbund (17), vgl. Figur 3 und 4. An diesem Bohrungsbund (17) legt sich der Kolben
(53) in seiner ausgefahrenen Position an. Diese Begrenzung bildet zugleich den hinteren
Anschlag der Stützplatte (40) gegenüber dem Grundkörper (11). In der Dichtungssitzbohrung
(15) sitzt z.B. eine Doppellippendichtung (19), die einen Ölverlust an der hinteren
Kolbenstange (71) - zum Verbundkörperinnenraum (119) hin - verhindert.
[0034] Nach den Figuren 5 und 6 ist die Kolbenstange (71) zusätzlich gegenüber dem Verbundkörperinnenraum
(119) abgedichtet. Dazu ist in einer rückseitigen Zylindersenkung (25) der Stufenbohrung
(13) z.B. eine Doppellippendichtung (26) angeordnet, deren Dichtlippen zum Verbundkörperinnenraum
(119) hin orientiert sind. Die Dichtung (26) verhindert, dass Umgebungsluft während
der Dämpfbewegung in den Zylinder (74) gelangt.
[0035] Nach vorn ist der Kolbenhub begrenzt durch einen eingeschraubten Zylinderbodenstopfen
(76) oder durch die Anlage der Stützplatte (40) an den Grundkörper (11). Die zwischen
dem Zylinderbodenstopfen (76) und der Zylinderbohrung (75) gelegene Dichtfuge ist
mittels einer in einer Ringnut des Zylinderbodenstopfens (76) angeordneten Stopfendichtung
(77) abgedichtet. Die zentrale Bohrung des Zylinderbodenstopfens (76) ist gegenüber
der vorderen Kolbenstange (61) mittels einer Dichtung, z.B. einer Doppellippendichtung
(78), abgedichtet.
[0036] Die vordere Kolbenstange (61) hat im Bereich ihres freien Endes eine umlaufende Rastkerbe
(67). Nach den Figuren 1, 3 bis 6 bildet der in die Grundkörperverlängerung (28) einschraubbare
Zylinderbodenstopfen (76), zusammen mit der vorderen Kolbenstange (61), ein Rastgesperre
(85). Das Rastgesperre (85) hat die Funktion, die Stützplatte (40) in ihrer ausgefahrenen
Position bis zu einer Rastkraft von 150 N zu halten. Je nach Waffenoder Patronentyp
und -größe kann die Rastkraft aus einem Bereich von 100 N bis 150 N ausgewählt werden.
[0037] Die meisten Teile des Rastgesperres (85) sind in einem speziellen Zylinderbodenstopfen
(76) integriert. Dazu hat der Zylinderbodenstopfen (76) nach Figur 11 einen Flansch
(80), der seitlich zwei Abflachungen als Maulschlüsselanlage aufweist. Im Bereich
der Abflachung hat er eine durchgehende Querbohrung (81), die sich teilweise mit dem
Flansch (80) überschneidet. Zwischen der Querbohrung (81) und der vorderen - hier
oberen - Stirnseite des Zylinderbodenstopfens (76) befindet sich eine Sicherungsringnut
(83). Zudem hat der Flansch (80) zwischen den Abflachungen eine Längsbohrung (82).
[0038] Im montierten Zustand nach den Figuren 5 und 6 befindet sich die Querbohrung (81)
des Zylinderbodenstopfens (76) im Bereich der Rastkerbe (67). In der Querbohrung (81)
sitzen zwei Rastkugeln (87), wobei jede Rastkugel (87) sowohl an der Querbohrung als
auch an der Rastkerbe (67) anliegt. Die Rastkugeln (87) werden über eine Ringfeder
(86) radial in die Rastkerbe (67) gedrückt. Die Ringfeder (86) ist dabei ein offener
Ring, der die Funktion einer Biegefeder hat. Damit sich die Öffnung der Ringfeder
(86) nicht verlagern kann, sitzt in der Längsbohrung (82), vgl. Figuren 3 und 4, des
Zylinderbodenstopfens (76) ein eingepresster Stift (88). Zur axialen Sicherung der
Position der Ringfeder (86) sitzt in der Sicherungsfedernut (83) ein Sicherungsring
(89).
[0039] Als Sperrstück des Rastgesperres (85) dient hier die vordere Kolbenstange (61). Bei
gesperrtem Rastgesperre (85) greift in die Rastkerbe (67) als Sperrer eine Rastkugel
(87) ein. Da das Rastgesperre (85) nur in eine Richtung zu sperren braucht, kann es
auch als Rastrichtgesperre gestaltet sein. Dazu kann z.B. die linke Flanke der Rastkerbe
(67) weggelassen werden.
[0040] Der gezeigte Zylinderbodenstopfen (76) weist jeweils nur ein Rastgesperre (85) auf.
Es ist denkbar, dass an der Kolbenstange (61, 71) ein oder zwei weitere Rastgesperre
zusätzlich angeordnet werden.
[0041] Die Stützplatte (40) hat in ihrem Zentrum die Form einer rundstirnigen Passfeder
der Länge von z.B. 70 mm und der Breite von z.B. 13 mm, vgl. Figur 7. Beispielsweise
ist sie dort 8 mm dick. Außerhalb des Zentrums, im ovalen Stützplattenbereich, hat
sie nur eine Wandstärke von z.B. 4,5 mm. Die dortige Querschnittskontur, die Stützplattenaußenkontur
(111), entspricht einer verkleinerten Schaftquerschnittskontur. Sie hat beispielsweise
eine maximale Breite von ca. 26,5 mm und eine maximale Höhe von 102 mm. Das obere
und untere Ende der Kontur begrenzt einen Radius von 10 mm, während die beiden Seitenflanken
des Ovals durch zwei 270 mm-Radien geformt werden.
[0042] An vier Stellen der radialen Wandung des flacheren Außenbereichs der Stützplatte
(40) befinden sich z.B. vier kurze Bohrungen (48), vgl. Figuren 7 bis 9, um in diesen
die Niederhalter (106) unterzubringen. Die Bohrungen (48) liegen in einer Ebene, die
normal zur rückseitigen Stirnfläche der Stützplatte (40) ausgerichtet ist.
[0043] Jeder Niederhalter (106) umfasst eine Rastfeder (108) und eine Rastkugel (107). Die
einzelne Rastfeder (108) drückt, ein sogenanntes Druckstück bildend, eine Rastkugel
(107) so weit aus der Bohrung (48) heraus, dass ca. ein Drittel der Rastkugel (107)
herausschaut. In dieser Position wird die Rastkugel (107) durch eine Umformvertiefung
(109) gehalten. Letztere entsteht, wenn das Material des Bohrungsrands der Bohrung
(48) mittels eines Körnerschlages partiell durch Kaltumformung in Richtung Bohrungsmitte
verdrängt wird.
[0044] An den Anpassflansch (95) der Basisschale (30) schließt sich der Verbundkörper (100)
an, der zusammen mit der Endstegplatte (36) und der Schaftkappe (8) den hinteren Teil
des Schafts (1) darstellt. Der Verbundkörper (100) des Ausführungsbeispiels, vgl.
Figuren 1, 3 und 4, umfasst zwei Materialschichten (101, 102) aus Zellkautschuk und
zwei Materialschichten in Form von Kunststoffringen (103, 104). Die z.B. ebenen Materialschichten
(101, 102), sie sind z.B. gleich dick, haben jeweils eine Wandstärke von z.B. 10 mm.
Die aus einem Duroplast gefertigten planen Kunststoffringe (103, 104) sind z.B. ebenfalls
gleich stark. Ihre Wandstärke beträgt 0,75 mm. Alle Materialschichten (101 - 104)
haben eine ovale Innenkontur, die der Stützplattenaußenkontur (111) entspricht. In
Figur 7 ist die bearbeitete Außenkontur als Umrisslinie der Endstegplatte (36) dargestellt.
Die diese Linie umgebende gestrichelte Linie zeigt die Rohkontur (110) der Materialschichten
(101 - 104) vor der Anpassung an den Schaft (1). Die gestrichelte Linie überragt die
reale Umrisslinie seitlich wenige und oben sowie unten etliche Millimeter.
[0045] Der Zellkautschuk ist beispielsweise ein Ethylen-Propylen-DienKautschuk. Dieser geschlossenzellige,
weichelastische Zellgummi hat eine Zellengröße von 0,1 bis 0,3 mm. Seine Rohdichte
liegt bei 60 bis 90 kg/m
3. Seine Stauchhärte beträgt 10 bis 35 kPa, während seine Rückprallelastizität 55 bis
65 % beträgt.
[0046] Die Kunststoffringe (103, 104) sind z.B. ebenfalls aus einem PA6 GF30 gefertigt.
Ggf. kann der Glasfaseranteil entfallen. Geeignet sind hier auch Duroplaste, wie z.B.
Phenoplaste oder Aminoplaste.
[0047] Innerhalb des Verbundkörpers (100) ist die erste, am Anpassflansch (95) anliegende
Materialschicht (101) eine Zellkautschukschicht (101). An diese schließt sich der
erste formsteife Kunststoffring (103) an. Ihm folgt die zweite Zellkautschukschicht
(102), deren hintere Stirnfläche durch den zweiten Kunststoffring (104) verstärkt
wird.
[0048] Vor dem Einbau in den Schaft (1) sind die Schichten (101 - 104) untereinander vollflächig
verklebt. Die einzelnen Klebeschichten (105) sind in Figur 1 dargestellt. Als Klebstoff
wird ein schlagzäher Sofortkleber auf Cyanacrylatbasis verwendet.
[0049] Der so vorgefertigte Verbundkörper (100) wird auf die Rückseite des Anpassflansches
(95) aufgeklebt. Ggf. befinden sich auf dieser Rückseite - sie ist die der Schaftstirnfläche
(2) abgewandte Anpassflanschseite - Stege oder Zapfen zur Zentrierung der Verbundkörperinnenkontur
(111) des vorgefertigten Verbundkörpers (100).
[0050] Im Gegensatz zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel können die einzelnen Materialschichten
(101 - 104) dünner sein, was bei gleichem Hub eine größere Anzahl von Materialschichten
ermöglicht. Mit zunehmender Schichtanzahl sollte idealerweise die Rohdichte der Zellkautschukschichten
reduziert werden.
[0051] Auch ist es denkbar die Schichtungsebenen entweder gekrümmt auszuführen oder schräg
zur gezeigten ebenen Schichtung auszurichten. Ferner können in den Materialschichtenstapel
auch weitere Materialschichten aus vergleichbaren oder anderen Werkstoffen verwendet
werden, sofern ihr Elastizitätsmodul unter 30000 N/mm
2 liegt.
[0052] An der Rückseite der Stützplatte (40) ist die dem Verbundkörper (100) zugewandte
Endstegplatte (36) befestigt. Die z.B. aus PA6 GF30 gefertigte Endstegplatte (36)
zentriert sich über zwei Zentrierzapfen (36a) in entsprechenden Zylindereinsenkungen
der Stützplatte (40). In jeder Mitte eines jeden Zentrierzapfens (36a) befindet sich
eine Senkbohrung (37). In den Senkbohrungen (37) sitzen die Schrauben (39), um die
Endstegplatte (36) an der Stützplatte (40) zu befestigen.
[0053] Nach Figur 7 überragt die ovale Endstegplatte (36) die Stützplatte (40) beispielsweise
seitlich um 9,5 mm, oben um 11 mm und unten um 21 mm.
[0054] Auf der Rückseite der Endstegplatte (36) ist die gummielastische Schaftkappe (8)
aufgeklebt. Sie hat drei Bohrungen (129), vgl. Figur 4 und 1. Die beiden äußeren Bohrungen
geben den Weg zu den Schrauben (39) frei. Die mittlere Bohrung (129) liegt vor der
Durchgangsbohrung (46) der Hohlschraube (45). Um die Hohlschraube (45) und den vor
dem Nadelventil (63, 64) gelegenen Raum vor Schmutz zu schützen, befindet sich nach
Figur 3 am unteren Ende der Bohrung (129) eine Schlitzöffnung (120). Dazu ragen dort
in die Bohrungsmitte zwei Elastomerzungen (123) hinein, deren Vorderkanten einen öffenbaren
Schlitz (125) bilden. Alternativ wird zwischen der Schaftkappe (8) und der Endstegplatte
(36) eine Elastomerplatte (121) eingeklebt, die im Bereich der Bohrung (129) ebenfalls
einen öffenbaren Schlitz (125) aufweist.
[0055] Der jeweilige Schlitz (125) öffnet sich wiederverschließbar, wenn ein Werkzeug zum
Verstellen des Nadelventilglieds (64) eingeführt wird.
[0056] Die Montage des Rückstoßdämpfersystems erfolgt in sechs Schritten. In einem ersten
Schritt werden an der Schulterstütze (1) alle erforderlichen Holzbearbeitungen durchgeführt.
Der Schaft wird rückseitig plan überarbeitet und die erforderlichen Ausnehmungen (3,
5, 6, 7) werden herausgearbeitet, vgl. Figur 1. In einem zweiten Schritt wird die
Basisschale (30) mittels des außen unbearbeiteten Anpassflansches (95), an dem der
unbearbeitete Verbundkörper (100) schon befestigt ist, über die Zentrierzapfen (97,
98) in den Zentriersenkungen (7) zentriert, auf die Stirnfläche (2) aufgesetzt und
über die Holzschrauben (9) mit dem Schaft (1) verschraubt. In einem dritten Schritt
wird die Rückstoßdämpferbaugruppe, das sind alle starren und beweglichen Teile, die
zwischen dem Grundkörper (11) und der Stützplatte (40) montiert sind, in die Basisschale
(30) eingeführt und über die Schrauben (29) in den Gewindeeinsätzen (34) der Basisplatte
(31) befestigt.
[0057] In einem vierten Schritt wird die ebenfalls unbearbeitete Endstegplatte (36) zusammen
mit der aufgeklebten Schaftkappe (8) mittels der Senkschrauben (39) an der Stützplatte
(40) montiert. Hierbei verrasten die Niederhalter (106) der Stützplatte (40) mit ihren
Rastkugeln (107) vor dem hinteren Kunststoffring (104), vgl. Figur 9, so dass Letzterer
fest gegen die Endstegplatte (36) gepresst wird. In einem fünften Schritt wird der
bezüglich seiner äußeren Gestalt an den Schaft (1) noch nicht angepasste Verbund aus
Anpassflansch (95), Verbundkörper (100), Endstegplatte (36) und Schaftkappe (8), z.B.
mittels eines Bandschleifers, maschinell oder manuell geführt, so lange beschliffen,
bis die Form des Verbunds harmonisch an die Form des Schafts (1) angepasst ist. Der
Anpassflansch (95), die Kunststoffringe (103, 104) und die Endstegplatte (36) bilden
hierbei ein formsteifes Gerüst, das beim Überschleifen verhindert, dass die Zellkautschuklagen
(101, 102) nicht hohl geschliffen werden.
[0058] In einem sechsten und letzten Schritt wird der Verbund - zumindest aber der Verbundkörper
(100) - nach einem Reinigungsvorgang ggf. mit einem Silikonfilm überzogen oder mit
Wachs imprägniert.
[0059] Bei der Benutzung des Rückstoßdämpfersystems durch den Schützen soll die mit der
Schaftkappe (8) ausgestattete Stützbaugruppe (35) in ihrer unbetätigten Endlage lösbar
verrastet sein, um die Schulterstütze (1) - beim Zielen - zunächst unnachgiebig zu
arretieren. Beim Abgeben eines Schusses wird rückstoßbedingt als Erstes die Rastkraft
des Rastgesperres (85) überwunden. Erst hiernach kommt die hydraulische Dämpfung zur
Wirkung. Durch die Relativbewegung zwischen dem Kolben (53) und dem Zylinder (74),
im Ausführungsbeispiel sind es 12 mm, wird das Hydrauliköl vom Zylinderraum (69) in
den Zylinderraum (79) gedrosselt und dämpfend umgepumpt. Hierbei werden die beiden
Schraubendruckfedern (91) weiter gespannt. Gleichzeitig wird die im Verbundkörperinnenraum
(119) gasdicht oder zumindest nahezu gasdicht gespeicherte Luft komprimiert. Folglich
liegt hier ein Federsystem aus z.B. zwei mechanischen (91) und einem pneumatischen
Federelement (100, 119) vor.
[0060] Nachdem am Ende der Eintauchbewegung die Stützbaugruppe (35) ggf. am Grundkörper
(11) anliegt, wird die Bewegungsrichtung umgekehrt. Die Schraubendruckfedern (91)
setzen ihre gespeicherte Energie frei, indem sie die Stützbaugruppe (35) und die Kolbeneinheit
(52) wieder in ihre Ausgangslage schieben. Letztere ist erreicht, wenn der Kolben
(53) am Bohrungsbund (17) anliegt und die Rastkugeln (87) wieder in der Rastkerbe
(67) einrasten.
[0061] Sollte die Dämpfungseigenschaft des voreingestellten Dämpfers (50) zu gering sein,
kann der Schütze diese ändern, indem er in die mittlere Bohrung (129) der Schaftkappe
(8) einen entsprechenden Imbusschlüssel hineinsteckt. Sobald der Imbusschlüssel in
den Innensechskant des Nadelventilglieds (64) einführt ist, wird durch eine Linksdrehung
des Imbusschlüssels die Spaltbreite des Nadelventils (63, 64) vergrößert. Das Dämpferglied
(50) erhält eine "weichere" Charakteristik.
Bezugszeichenliste:
[0062]
- 1
- Schulterstütze, Schaft, Hinterschaft
- 2
- Stirnfläche, Schaftstirnfläche; hinten
- 3
- Primärausfräsung
- 4
- Bodenfläche, plan
- 5
- Vertiefung, zentral
- 6
- Führungsstangenausfräsung
- 7
- Zentriersenkung für (95)
- 8
- Schaftkappe, Weichgummi
- 9
- Senkholzschrauben
- 10
- Führungssystem
- 11
- Grundkörper
- 12
- Führungsbohrung
- 13
- Stufenbohrung
- 14
- Kolbenstangenbohrung
- 15
- Dichtsitzbohrung
- 16
- Federeinsenkungen
- 17
- Bohrungsbund
- 18
- Stirnseite, vorn
- 19
- Zylinderdichtung, hinten; Doppellippendichtung
- 21
- Befüllbohrung
- 22
- Dichtkugel
- 23
- Schraubstopfen, Gewindestift
- 24
- Einfräsung, radial; Durchbruch
- 25
- Zylindersenkung
- 26
- Doppellippendichtung
- 27
- Befestigungsbohrungen
- 28
- Grundkörperverlängerung, zentral
- 29
- Schrauben
- 30
- Basisschale
- 31
- Basisplatte
- 32
- Ausnehmung, zentral
- 33
- Führungsstangendurchbrüche
- 34
- Gewindeeinsatz für (29)
- 35
- Stützbaugruppe
- 36
- Endstegplatte
- 36a
- Zentrierzapfen
- 37
- Senkbohrungen
- 38
- Zentralbohrung
- 39
- Senkschrauben
- 40
- Stützplatte
- 41
- Federeinsenkungen
- 42
- Stangeneinsenkungen
- 43
- Befestigungsbohrungen, Senkbohrungen für (49, 71)
- 44
- Senkbohrung für (49, 71)
- 45
- Hohlschraube für (71) mit Senkkopf
- 46
- Schraubendurchgangsbohrung
- 47
- Führungsstangen
- 48
- Bohrung für (106)
- 49
- Senkschrauben
- 50
- Dämpferglied
- 51
- Zylinder-Kolben-Einheit
- 52
- Kolbeneinheit
- 53
- Kolben
- 54
- Rückströmventil
- 55
- Ventilbohrung, Längsbohrung
- 56
- Ventilkugel
- 57
- Querbohrung für (59)
- 58
- Klemmhülse, verstaucht
- 59
- Haltestift für (56)
- 61
- Kolbenstange, vorn
- 62
- Ventilbohrung
- 63
- Drosselkante, Ventilkante
- 64
- Nadelventilglied
- 65
- Dichtung
- 66
- Querbohrung
- 67
- Rastkerbe, Rastnut, Rastabsatz
- 69
- Zylinderraum, vorn
- 71
- Kolbenstange, hinten
- 72
- Querbohrung
- 73
- Gewindebohrung, Innengewinde
- 74
- Zylinder
- 75
- Zylinderbohrung
- 76
- Zylinderbodenstopfen, Gewindestopfen
- 77
- Stopfendichtung
- 78
- Zylinderbodendichtung, Doppellippendichtung
- 79
- Zylinderraum, hinten
- 80
- Flansch
- 81
- Querbohrungen
- 82
- Längsbohrung
- 83
- Sicherungsringnut, Nut
- 85
- Rastgesperre
- 86
- Ringfeder
- 87
- Rastkugeln
- 88
- Stift
- 89
- Sicherungsring
- 90
- Rückholsystem
- 91
- mechanisches Federelement, Schraubendruckfeder
- 92
- Tellerfedern, Federelemente
- 93
- Waffenlängsrichtung, Parallele zur Laufseele
- 95
- Anpassflansch von (30)
- 96
- Versatzwandung
- 97
- Zentrierzapfen mit Senkbohrungen
- 98
- Zentrierzapfen mit Senkbohrungen, abgeflacht
- 100
- Verbundkörper, Elastomerkörper, Schürze, Federelement
- 101
- Materialschicht aus Zellkautschuk
- 102
- Materialschicht aus Zellkautschuk
- 103
- Kunststoffring, Kunststoffscheibe, Materialschicht
- 104
- Kunststoffring, Kunststoffscheibe, Materialschicht
- 105
- Klebeschichten
- 106
- Niederhalter
- 107
- Rastkugel
- 108
- Rastfeder
- 109
- Umformvertiefung, Anschlag für (107)
- 110
- Rohkontur, Verbundkörperoriginalumriss
- 111
- Verbundkörperinnenkontur, Stützplattenaußenkontur
- 119
- Verbundkörperinnenraum
- 120
- Schlitzöffnung
- 121
- Elastomerplatte
- 123
- Elastomerzungen
- 125
- Schlitz
- 129
- Bohrungen in (8)
- 151
- Flanschkragen
- 152
- Ringnut
- 153
- Nutgrund, kegelstumpfmantelförmig
- 154
- Längsnut
- 155
- Dichtring, O-Ring
1. Rückstoßdämpfersystem für eine Schulterstütze mit mindestens einem Führungssystem
(10), mit mindestens einem Dämpferglied (50), mit mindestens einem Rückholsystem (90)
und mit mindestens einem Rastgesperre (85),
- wobei das Führungssystem (10) aus einer in einem Grundkörper (11) in Bohrungen (12)
mittels Führungsstangen (47) geführten Stützbaugruppe (35) besteht,
- wobei zwischen der Stützbaugruppe (35) und der Schulterstütze (1) ein - das Rückstoßdämpfersystem
umgebender - Elastomerkörper angeordnet ist, der aus einem mehrfach geschichteten
Verbundkörper (100) besteht,
- wobei der Verbundkörper (100) ein vielschichtiger Stapel aus mindestens zwei verschiedenen
Materialschichten (101, 102, 103, 104) ist und
- wobei mindestens eine Materialschicht ein geschlossenzelliges, schaumförmiges Elastomer
(101, 102) ist, während mindestens eine andere Materialschicht eine formsteife Kunststoffplatte
(103, 104) ist.
2. Rückstoßdämpfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das geschlossenzellige, schaumförmige Elastomer der Materialschicht (101, 102) ein
Zellkautschuk ist.
3. Rückstoßdämpfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellkautschuk der Materialschicht (101, 102) eine Rohdichte von 50 bis 150 kg/m3 hat.
4. Rückstoßdämpfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschicht (103, 104) aus einem Kunststoff gefertigt ist, dessen Elastizitätsmodul
im Bereich von 5000 bis 20000 N/mm2 liegt.
5. Rückstoßdämpfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschicht (103, 104) aus einem Duroplast hergestellt ist.
6. Rückstoßdämpfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschichten (101, 102; 103, 104) miteinander verklebt sind.
7. Rückstoßdämpfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Materialschichten (101, 102) mindestens fünfmal dicker als die einzelnen
Materialschichten (103, 104) sind.
8. Rückstoßdämpfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtung der Materialschichten (101, 102; 103, 104) normal zur Schulterstützenlängsrichtung
(93) ausgerichtet ist.
9. Rückstoßdämpfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Materialschichten (101, 102; 103, 104) parallel zueinander verlaufen.
10. Rückstoßdämpfersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützbaugruppe (35) aus einer formsteifen Stützplatte (40) und einer bezüglich
ihrer Außenkontur anpassbaren Endstegplatte (36) besteht.