[0001] Die Erfindung betrifft ein Rückstoßdämpfungssystem für eine Schulterstütze mit mindestens
einem Führungssystem, mit mindestens einem Feder-Dämpferglied und mit mindestens einem
Gesperre.
[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 vergleichbares Feder-Dämpfersystem bekannt. Allerdings sind hier
im Führungssystem mechanische Rastgesperre angeordnet, die verhindern sollen, dass
der Schütze schon beim Anlegen der Waffe den Hub des Feder-Dämpfer-Systems überwindet.
[0004] Ferner ist aus der
US 4,922,641 A eine Schulterstütze bekannt, bei der zwischen dem Holzschaft und einer Schaftkappe
eine Neoprenschicht mit integrierten Rückholfedern angeordnet ist. Die quergeteilte
Neoprenschicht besteht im oberen Schaftbereich aus einem formstabilen Neopren, während
der größere untere Teil, in dem auch die Rückholfedern angeordnet sind, aus einem
nachgiebigen, weichen Neopren gefertigt ist. Der formstabile Neoprenabschnitt führt
die Schaftkappe am Holzschaft.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, ein derartiges Rückstoßdämpfungssystem
zu entwickeln, das zum einen einfach und sicher funktioniert und zum anderen mit nur
geringem Aufwand an einer handelsüblichen Schulterstütze anbring- und anpassbar ist.
[0006] Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Dabei lagert
das Führungssystem eine Stützbaugruppe an einem an der Schulterstütze befestigten
Grundkörper in mindestens einem Gelenk mit einem Freiheitsgrad. Zwischen der Stützbaugruppe
und der Schulterstütze ist mindestens ein Feder-Dämpferglied in Form eines Strukturdämpfers
angeordnet. Das Gesperre ist ein Magnetgesperre.
[0007] Mit der Erfindung wird ein Rückstoßdämpfungssystem 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, eine sogenannte Stützbaugruppe, 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 Rückstoßdämpfungssystem 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.
[0008] Innerhalb des Rückstoßdämpfungssystems ist das kombinierte Feder-Dämpferglied mindestens
ein Strukturdämpfer. Die Stützbaugruppe weist einen Trägerbolzen auf, der mindestens
einen Strukturdämpfer führt und mit einem Gesperre in Wirkverbindung steht, das die
Schaftkappe tragende Platte in ihrer ausgefahrenen Position kraftschlüssig sperrt.
Das zentrale Gesperre verhindert mit einer vorbestimmten, ggf. einstellbaren Haftkraft,
dass der Hub des Systems nicht schon beim Anlegen der Schulterstütze an die Schulter
verbraucht wird. Das z.B. als Magnetgesperre konstruierte Gesperre sitzt ca. mittig
in dem beim Schuss sich einstellenden Kraftfluss.
[0009] Die Einstellung der Haftkraft ist durch ein Zwischenlegen von Kunststoffscheiben
zwischen die aneinander haftenden Teile des Gesperres möglich. Ggf. kann z.B. über
ein Schraubgetriebe ein Restluftspalt zwischen den haftenden Teilen eingerichtet werden.
[0010] Die Stützbaugruppe ist an dem an der Schulterstütze befestigten Grundkörper mittels
zweier paralleler Geradschubglieder geführt. Jedes Geradschubglied hat nur einen Freiheitsgrad.
Anstelle der Geradschubglieder kann auch ein außermittiges Schwenkgelenk verwendet
werden.
[0011] 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 Rückstoßdämpfungssystem 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.
[0012] Anstelle eines einzigen Strukturdämpfers können auch mehrere verschiedenartige Strukturdämpfer
in die Schulterstütze eingebaut werden. Die einzelnen Strukturdämpfer können sich
hierbei sowohl in der geometrischen Gestalt als auch in den Werkstoffeigenschaften
unterscheiden, um in der Kombination eine bestimmte Funktion präzise zu erfüllen.
[0013] 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 Rückstoßdämpfungssystem;
- Figur 2:
- Vorderansicht des Rückstoßdämpfungssystems ohne Schulterstütze;
- Figur 3:
- wie Figur 1, jedoch betätigt;
- Figur 4:
- Teillängsschnitt durch ein Rückstoßdämpfungssystem mit einem anderen Strukturdämpfer;
- Figur 5:
- wie Figur 4, jedoch betätigt;
- Figur 6:
- Teillängsschnitt durch ein Rückstoßdämpfungssystem mit einem weiteren Strukturdämpfer
in Form eines Gelkissens;
- Figur 7:
- perspektivische Explosionsansicht des Rückstoßdämpfungssystems ohne Schulterstütze
und Verbundkörper;
- Figur 8:
- perspektivische Explosionsansicht des Verbundkörpers.
[0014] Die Figur 1 zeigt ein in der Schulterstütze (1) eingebautes Rückstoßdämpfungssystem
im Längsschnitt mit fast allen wesentlichen Teilen. Das System umfasst einen zwischen
dem aneinander in Waffenlängsrichtung (93) gelagerten und geführten Grundkörper (20)
und der Stützplatte (40) angeordneten Strukturdämpfer (50). Das hierfür benutzte Führungssystem
(10) besteht aus einer mit Führungsstangen (11, 12) ausgestatteten Stützbaugruppe
(35) und Bohrungen (26) in dem Grundkörper (20), in dem die Führungsstangen (11, 12)
geführt sind. Zum Schutz des Rückstoßdämpfungssystems vor Schmutz und Feuchtigkeit
ist zwischen der Schulterstütze (1) und der Stützplatte (40) ein elastisch verformbarer
Verbundkörper (100) angeordnet. Der Strukturdämpfer (50) und der Verbundkörper (100)
stützen dabei eine gepolsterte Stützplatte (40) gegen einen in der Schulterstütze
(1) verschraubten Grundkörper (20) ab. Der Relativhub zwischen dem Grundkörper (20)
und der Stützplatte (40) liegt je nach Anwendungsfall zwischen 6 mm und 25 mm. An
der Stützplatte (40) ist ein Trägerbolzen (30) befestigt. Zwischen diesem und der
Basisschale (20) ist ein Gesperre (80) angeordnet.
[0015] Nach Figur 1 ist der Grundkörper (20) 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 (20) - 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 zumindest in Figur 1 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.
[0016] Alternativ kann die Primärausfräsung (3) durch eine Gesamtausfräsung (9) ersetzt
werden. Letztere ist in Figur 3 gestrichelt dargestellt. Durch die so entstehende
Innenvolumenvergrößerung des Rückstoßdämpfungssystems ist ein Gasaustausch mit der
Umgebung nicht erforderlich. Das Rückstoßdämpfungssystem kann folglich nach außen
hin geschlossen sein.
[0017] Auf der Stirnfläche (2) ist der Grundkörper (20) als die Basisschale angeordnet.
Letztere besteht aus einer Basisplatte (21), einem auf der Stirnfläche (2) aufliegenden
Anpassflansch (95) und einer zwischen der Basisplatte (21) und dem Anpassflansch (95)
gelegenen Versatzwandung (96). Der zwischen der Basisplatte (21) und dem Anpassflansch
(95) vorhandene Tiefenversatz beträgt z.B. 10 mm. Die Basisschale (20) ist z.B. aus
dem Kunststoff Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) gefertigt.
[0018] Die Basisschale (20) umgibt zwischen der Basisplatte (21) und der Versatzwandung
(96) eine quaderförmige Ausnehmung (24), die eine Länge von 49 mm, eine Breite von
20 mm und eine von 11,5 mm aufweist. Diese Ausnehmung (24) umgibt teilweise den Dämpferhohlraum
(29). In der Mittenlängsebene der Basisschale (20), sie entspricht der Darstellungsebene
der Figuren 1 und 3, befinden sich seitlich der Ausnehmung (24) je ein z.B. 3,5 mm
langer Rohrzapfen (25).
[0019] Die Basisplatte (21) hat eine zentrale Bohrung (22) zur Durchführung des Trägerbolzens
(30), vgl. Figur 3. Um die Bohrung (22) herum ist rückseitig eine zylindrische Einsenkung
(23) zur Lagerung einer Haftplatte (85) eingearbeitet. In den Endbereichen der Basisplatte
(21) befinden sich die beiden Führungsstangenbohrungen (26). Letztere durchdringen
auch die Rohrzapfen (25).
[0020] Die Basisschale (30) umgibt ein planer, z.B. 2 mm dünner Anpassflansch (95), der
sich gegenüber ihr mittels eines Basisbundes (27) abhebt. Die Basisschale (20) hat
zwei jeweils mit Senkbohrungen ausgestattete Zentrierzapfen (97, 98), die in die entsprechenden
Zentriersenkungen (7) der Stirnfläche (2) der Schulterstütze (1) passen. Mit Hilfe
von in den Senkbohrungen sitzenden Senkholzschrauben (49), z.B. nach DIN 7997, ist
die Basisschale (20) fest mit dem Schaft (1) verbunden.
[0021] Parallel gegenüber der Rückseite der Basisschale (20) ist die Stützbaugruppe (35)
angeordnet. Sie besteht u.a. aus einer Stützplatte (40), einem Trägerbolzen (30),
den Führungsstangen (11, 12) und der Schaftkappe (8).
[0022] Die auf ihrer Rückseite z.B. ebene Stützplatte (40), eine ABS-Platte, hat auf ihrer
dem Grundkörper (20) zugewandten Vorderseite eine zentrale, zumindest annähernd quaderförmige
Einsenkung (41). Sie hat eine Länge von 49 mm, eine Breite von 20 mm und eine Tiefe
von 7,4 mm. Auch diese Einsenkung (41) umgibt teilweise den Dämpferhohlraum (29).
In der Mittenlängsebene der Stützplatte (40) befinden sich seitlich in der Einsenkung
(41) je eine z.B. 4 mm tiefe, zur Einsenkung (41) hin offene Aussparung (42), in die
die Rohrzapfen (25) der Basisschale (20) mit einem Spiel von ca. 0,5 mm passen, vgl.
Figur 3.
[0023] In die Aussparung (42) münden - von der Vorderseite aus - je eine Stufenbohrung (43).
In dem im Durchmesser größeren Abschnitt der Stufenbohrung (43) ist jeweils eine Führungsstange
(11, 12) eingesteckt und mittels der Schrauben (19) von der Rückseite der Stützplatte
(40) aus formsteif befestigt.
[0024] Die Führungsstangen (11, 12) sitzen nach der Montage des Systems gleitgelagert -
als Teile des Führungssystems (10) - mit geringem Spiel geführt in den Führungsstangenbohrungen
(26) des Grundkörpers (20). Die Querschnittsform der Führungsstangen (11, 12) und
die entsprechende Querschnittsform der Führungsstangenbohrungen (26) ist nicht auf
die Kreisform beschränkt. Sie kann z.B. auch polygonförmig, vieleckig oder winkelförmig
sein.
[0025] Genau mittig zwischen den beiden Führungsstangen (11, 12) erhebt sich vom Grund der
Einsenkung (41) ein zentrales Zapfenrohr (44). Bei einem Außendurchmesser von z.B.
8 mm hat es eine Länge von z.B. 7,5 mm. Mittig weist es eine Stufenbohrung (45) auf.
In den im Durchmesser größeren Abschnitt der Stufenbohrung (45) ist der Trägerbolzen
(30) eingesteckt. Er ist dort mittels der Schraube (89) fixiert. Der z.B. 39 mm lange
Trägerbolzen (30), dessen Durchmesser z.B. 6 mm beträgt, hat vorderseitig eine Fase
(31) der Größe 0,8 x 45° und beidseitig z.B. je eine M4-Gewindebohrung.
[0026] Außerhalb der Stufenbohrungen (43) weist die Stützplatte (40) je eine Bohrung (47)
auf, die sich in Bohrungen (129) mit kleinerem Durchmesser in der Schaftkappe (8)
fortsetzt. Über diese Bohrungen (47, 129) - als Werkzeugzugang - lässt sich die Stützbaugruppe
(35) vom Schaft (1) abschrauben. Alle Bohrungen (43, 45, 47, 129) haben parallele
Mittellinien, die zudem alle in einer Ebene liegen.
[0027] Zentral im Dämpferhohlraum (29) sitzt als Feder-Dämpferglied (50) ein Strukturdämpfer
(50). Er gehört zur Gruppe der Radialdämpfer. Er hat die Form eines kurzen Rohres,
vgl. Figur 7, das zur Dämpfung hier in einer Radialrichtung verformt wird. Die Rohrform
ändert dabei ihren kreisringförmigen Querschnitt, vgl. Figur 7, in einen ovalen ringförmigen
Querschnitt, vgl. Figur 3. Als Werkstoff wird für den Strukturdämpfer (50) ein CoPolyester
basierter thermoplastischer Elastomer (TPC) verwendet, z.B. Hytrel
®. Seine Härte in Shore liegt zwischen 40D und 55D. Der Strukturdämpfer absorbiert
ca. 52% der Aufprallenergie. Der Rest wird für das Rückfedern benutzt. Nach jeder
funktionsbedingten Verformung erlangt er wieder seine ursprüngliche, konstruktionsbedingte
geometrische Form.
[0028] Der in den Figuren 1, 3 und 7 dargestellte Strukturdämpfer (50) hat vor dem Einbau
beispielsweise einen Außendurchmesser von 35 mm, eine Wandstärke von 6 mm und eine
Breite bzw. Rohrlänge von 19 mm. Um spielfrei im Dämpferhohlraum (29) am Grundkörper
(20) und an der Stützplatte (40) anliegen zu können, hat er dort ein Halbachsenverhältnis
von 1/0,8. Bei aufgebrauchtem Dämpfungshub beträgt seine Abmessung entlang der Mittellinie
(34) z.B. 19 mm.
[0029] Der Strukturdämpfer (50) hat zwei zueinander fluchtende, radiale Durchgangsbohrungen
(56, 57), über die er auf dem Trägerbolzen (30) und dem Zapfenrohr (44) geführt ist.
Die hintere Durchgangsbohrung (57) hat z.B. einen Durchmesser von 9,5 mm, während
der Durchmesser der vorderen Bohrung (56) z.B. 4 mm kleiner ist.
[0030] Über die vordere Bohrung (56) sitzt der Strukturdämpfer (50) z.B. mit Vorspannung
auf dem Trägerbolzen (30).
[0031] Die Figuren 4 und 5 zeigen einen Strukturdämpfer (60), der im geringfügig komprimierten
Zustand, vgl. Figur 4, optisch einem luftgekühlten, verrippten Zylinder oder Zylinderkopf
eines Ottomotors zumindest annähernd vergleichbar ist. Er besteht aus einem Kern (61),
an dem z.B. fünf umlaufende Lamellen (62) angeformt sind. Der Kern (61) und die Lamellen
(62) haben quer zur Mittellinie (34) rechteckige, elliptische oder ovale Querschnitte.
Zwischen den Lamellen (62) liegen Spalte (63), deren Spaltbreite sich vom Kern (61)
aus nach außen hin nichtlinear vergrößern. Die Spaltverbreiterung nimmt nach außen
hin - mit zunehmendem Radius - ab, wodurch sich die Wirkung der Dämpfung mit zunehmendem
Rückstoßhub vergrößert. So ergibt sich eine progressive Dämpfungskennlinie.
[0032] In Figur 5 ist der Strukturdämpfer (60) bei verbrauchtem Rückstoßhub dargestellt.
Benachbarte Lamellen (62) kontaktieren sich durch Aufbrauch der Spalte (63) großflächig.
[0033] Eine weitere Alternative eines Materialdämpfers ist in Figur 6 dargestellt. Hier
wird ein kissenartiger Geldämpfer (70) gezeigt. Das Kissen hat im Zentrum eine Durchgangsbohrung,
über die es auf dem Trägerbolzen (30) zentriert ist. Die gesamte Außenhaut des Geldämpfers
(70) ist - im Rahmen der auftretenden Kräfte, einschließlich eines Sicherheitsfaktors
von mindestens "2" eine reißfeste Hülle. Im Bereich der Hubfuge (38) des Rückstoßdämpfungssystems
wird eine Taille (71) mit Hilfe eines z.B. formsteifen Spannbandes (74) erzeugt. Das
Spannband (74) verhindert - beim Rückstoßhub - das Eindringen des Geldämpfers (70)
in die Hubfuge (38).
[0034] Eine weitere nicht dargestellte Alternative für einen Strukturdämpfer ist ein sogenannter
Axialdämpfer. Er ist ein - beim Einsetzen in den Dämpferhohlraum (29) - zu einem Oval
verformtes Materialrohr, dessen funktionsbedingte Stauchung parallel zur Mittellinie
(34) verläuft.
[0035] In die zentrale Vertiefung (5) des Schaftes (1) ragt nach Figur 1 ein Gesperre (80)
hinein. Das Gesperre (80) ist nach den Figuren 1 - 7 ein Magnetgesperre. Es besteht
mindestens aus einem z.B. gekapselten Magnet (81), einer Halteplatte (85) und dem
Trägerbolzen (30). Der Magnet (81) ist z.B. aus einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung gefertigt.
Er hat die magnetische Stärke N35 und die Form eines Ringes, der zwei plane, zueinander
parallele Stirnflächen aufweist. Sein Außendurchmesser beträgt 20 mm bei einer Höhe
von 6 mm. Seine Bohrung (82) misst 4,1 mm. Die Bohrung (82) wird von der Rückseite
des Magnets (81) aus von einer Senkung (83) durchdrungen, deren Kegelwinkel 90 Winkelgrade
misst. Der größte Öffnungsdurchmesser beträgt z.B. 10,5 mm. Die Ausnehmungen (82,
83) haben deckungsgleiche Mittellinien.
[0036] Die magnetisierbare Halteplatte (85) ist beispielsweise eine Unterlegscheibe, die
z.B. bei einer Wandstärke von 1,5 mm einen Außendurchmesser von 20 mm aufweist. Sie
ist in der Einsenkung (23) eingeklebt, in der Bohrung (22) über einen Blindniet befestigt
oder in sonstiger Weise mit der Basisplatte (21) starr verbunden.
[0037] Der Magnet (81) ist mittels der Schraube (88) am Trägerbolzen (30) befestigt. Gegebenenfalls
wird bei der Befestigung des Magnets (81) an dem Trägerbolzen (30) ein Spalt von z.B.
0,1 mm zwischen dem Magnet (81) und der Kopfunterseite der M4-Schraube (88) vorgesehen.
Aufgrund des hierdurch erzeugten Kopfspiels ist der Magnet (81) gegenüber dem Trägerbolzen
(30) gelenkig aufgehängt. Es ergibt sich ein quer zur Mittellinie (34) ausgerichteter
Schwenkwinkel von 2 bis 5 Winkelgraden.
[0038] Der dargestellte Magnet (81) hat in Kombination mit der Halteplatte (85) eine Haltekraft
von 80 bis 120 N. Die Haltekraft des Gesperres (80) kann durch eine Vergrößerung des
Öffnungsdurchmessers (84) gezielt verkleinert werden. Beispielsweise stehen auch Magnete
(81) zur Verfügung, die einen kleineren Außendurchmesser und/oder eine geringere Wandstärke
haben.
[0039] Die Aufhängung des Magneten (81) an dem Trägerbolzen (30) dient zusätzlich dem sicheren
Halten der Stützbaugruppe (35) am Schaft (1), da der Magnet (81) den Grundkörper (20)
hintergreift. Bei einem Versagen des Klebstoffs (106) bleibt die Funktion des Rückstoßdämpfungssystems
zumindest weitgehend erhalten.
[0040] An den Anpassflansch (95) der Basisschale (20) schließt sich der Verbundkörper (100)
an, der zusammen mit der Stützplatte (40) und der Schaftkappe (8) den hinteren Teil
des Schafts (1) darstellt. Der Verbundkörper (100) des Ausführungsbeispiels, vgl.
Figuren 1, 3 und 8, umfasst drei Materialschichten (101, 102, 103) aus Zellkautschuk
und zwei Materialschichten in Form von Kunststoffringen (104, 105). Die z.B. ebenen
ebenfalls ringförmigen Materialschichten (101-103), sie sind z.B. gleich dick, haben
jeweils eine Wandstärke von z.B. 7 mm. Die aus einem Thermoplast gefertigten planen
Kunststoffringe (104, 105) sind z.B. ebenfalls gleich stark. Ihre Wandstärke beträgt
1 mm. Alle Materialschichten (101-103) haben eine ovale Innen- und Außenkontur, wobei
die Innenkontur der der Stützplattenbundkontur (111) entspricht, vgl. Figur 7.
[0041] Der noch nicht an den jeweiligen Schaft (1) angepasste Verbundkörper (100) ist in
Figur 1 als gestrichelte Linie (110) gezeigt. Die Linie stellt die Umrisse der Rohkontur
(110) der Materialschichten (101-105) vor der Anpassung an den Schaft (1) dar. Die
gestrichelte Linie (110) überragt die reale Umrisslinie seitlich wenige und oben sowie
unten etliche Millimeter.
[0042] Der Zellkautschuk ist beispielsweise ein geschäumter ChloroprenKautschuk. Alternativ
kann auch ein Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk verwendet werden. 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.
[0043] Die Kunststoffringe (104, 105) sind z.B. aus einem PA6 gefertigt. Ggf. kann der Werkstoff
mit Glas- oder Kohlefasern angereichert sein. Geeignet sind hier auch Duroplaste,
wie z.B. Phenoplaste oder Aminoplaste.
[0044] Innerhalb des Verbundkörpers (100) ist die erste, am Anpassflansch (95) anliegende
Materialschicht (101) eine Zellkautschukschicht (101). An diese schließt sich der
erste formsteife Kunststoffring (104) an. Ihm folgt die zweite Zellkautschukschicht
(102), deren hintere Stirnfläche durch den zweiten Kunststoffring (105) verstärkt
wird. An Letzterem liegt eine dritte Zellkautschukschicht (103) an.
[0045] Vor dem Einbau in den Schaft (1) sind die Schichten (101 - 105) untereinander vollflächig
verklebt. Dazu wurden die Zellkautschukschichten (101-103) an ihren Stirnseiten mit
einem Acrylat-Klebstoff (106) beschichtet. Die trägerfreie Klebstoffschicht ist für
den Transport und das Zuschneiden der Zellkautschukschichten mit einem PE-beschichteten
Papier geschützt.
[0046] Der so vorgefertigte Verbundkörper (100) wird über die Zellkautschukschicht (103)
auf der dem Schaft (1) zugewandten planen Aufklebefläche (46) der Stützplatte (40)
aufgesetzt und angedrückt. Der Verbundkörper (100) zentriert sich dabei an der Stützplattenbundkontur
(111) der Stützplatte (40). Die Stützplatte (40) wird mit dem Verbundkörper (100)
über die Führungsstangen (11, 12) zentriert und mit der Zellkautschukschicht (101)
voraus auf die Rückseite des Anpassflansches (95) - nach dem Einlegen des Strukturkörpers
(50) - in den Dämpferhohlraum (29) geklebt. Hier zentriert sich die Zellkautschukschicht
(101) bereichsweise am Basisbund (27) der Basisschale (20).
[0047] Die Schichtdicken der Materialschichten (101 - 105) sind nach Figur 3 genau so dimensioniert,
dass die Kunststoffringe (104, 105) weder die Basisplatte (21) noch die Stützplatte
(40) hubbehindernd kontaktieren.
[0048] Im Gegensatz zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel können die einzelnen Materialschichten
(101 - 105) dünner sein, was bei gleichem Hub eine größere Anzahl von Materialschichten
ermöglicht. Mit zunehmender Schichtanzahl sollte idealerweise die Rohdichte der Zellkautschukschichten
reduziert werden.
[0049] Auch ist es denkbar, die Schichtungsebenen entweder gekrümmt auszuführen oder schräg
zur gezeigten ebenen Schichtung auszurichten. Ferner können in dem Materialschichtenstapel
auch weitere Materialschichten aus vergleichbaren oder anderen Werkstoffen verwendet
werden, sofern ihr Elastizitätsmodul unter 30000 N/mm
2 liegt.
[0050] Anstelle des Verbundkörpers (100) kann das Rückstoßdämpfungssystem zum Schutz vor
Schmutz und Feuchtigkeit zwischen der Schulterstütze (1) und der Stützplatte (40)
einen - nicht dargestellten - ringartigen Elastomerbalg aufweisen. Der Elastomerbalg
ist z.B. ein gummierter Leinenbalg, der einen c-förmigen Einzelquerschnitt hat. Er
besteht aus einem mittigen Balghemd und zwei randseitigen Klemmfalzen. Der vordere
Klemmfalz kann zwischen der Schulterstütze (1) und dem Anpassflansch (95) eingeklemmt
sein, während der hintere Klemmfalz zwischen der Stützplatte (40) und der Schaftkappe
(8) unlösbar verklebt oder verschweißt ist. Die Wandstärke des elastischen Balghemdes
beträgt z.B. 0,5 mm - 1 mm. Ggf. ist im Balghemd ein sogenanntes modifiziertes Bunsenventil
integriert. Letzteres besteht z.B. aus einer nach innen gewölbten halbkugelschalenförmigen
Balgwölbung, in der ein Ventilschlitz eingearbeitet ist. Das Bunsenventil bleibt bei
einem Überdruck im Balginnenraum gasdicht verschlossen, da der auf die Balgwölbung
wirkende Gasdruck den Ventilschlitz zudrückt.
[0051] Auf der Rückseite der Stützplatte (40) ist die gummielastische Schaftkappe (8) aufgeklebt.
Sie hat drei Bohrungen (129), vgl. Figur 1 und 3. Die beiden äußeren Bohrungen geben
den Weg zu den Senkholzschrauben (49) frei. Die mittlere Bohrung (129) liegt vor der
Schraube (89). Um den hinter den Bohrungen (129) gelegenen Raum vor Schmutz zu schützen,
laufen die Bohrungen (129) des gummielastischen Werkstoffs beispielsweise schlitzförmig
nach hinten aus.
[0052] Bei der Benutzung des Rückstoßdämpfungssystems durch den Schützen soll die mit der
Schaftkappe (8) ausgestattete Stützbaugruppe (35) in ihrer unbetätigten Endlage lösbar
magnetisch blockiert sein, um die Schulterstütze (1) - beim Zielen - zunächst unnachgiebig
zu arretieren. Beim Abgeben eines Schusses wird rückstoßbedingt als Erstes die Haftkraft
des Magnetgesperres (80) überwunden. Erst hiernach kommt die dämpfende Verformung
des Strukturdämpfers (50, 60, 70) zur Wirkung. Durch eine Relativbewegung zwischen
der Stützbaugruppe (35) und dem Grundkörper (20), verkleinert sich der Dämpferhohlraum
(29) bei einem Zusammendrücken des Strukturdämpfers (50, 60, 70). Hierbei wird der
jeweilige Strukturdämpfer (50, 60, 70) elastisch komprimiert. Gleichzeitig wird die
im Verbundkörperinnenraum (119) gasdicht oder zumindest nahezu gasdicht gespeicherte
Luft geringfügig verdichtet. Folglich liegt hier ein Federsystem aus z.B. zwei festkörperelastischen
(50, 100) und einem pneumatischen Federelement vor.
[0053] Nachdem am Ende der Eintauchbewegung die Stützbaugruppe (35) am Grundkörper (20)
im Bereich der Senkholzschraubenköpfe - einen Überlastungsschutz darstellend - anliegt,
die Hubfuge (38) hat die Spaltbreite "Null", wird die Bewegungsrichtung umgekehrt.
Der elastische Strukturdämpfer (50, 60, 70) und der Verbundkörper (100) setzen ihre
gespeicherte Energie - ggf. geringfügig unterstützt durch die im Verbundkörperinnenraum
(119), im Dämpferhohlraum (29) und in der Gesamtausfräsung (9) gespeicherte Gasfederenergie
- frei, indem sie die Stützbaugruppe (35) wieder in ihre Ausgangslage schieben. Letztere
ist erreicht, wenn der Magnet (81) wieder an der Halteplatte (85) zur magnetischen
Anlage kommt.
Bezugszeichenliste:
[0054]
- 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
- Gesamtausfräsung, optional
- 10
- Führungssystem
- 11, 12
- Führungsstangen, Zylinderstifte
- 13
- Gewindebohrung
- 19
- Schrauben, Imbusschrauben
- 20
- Basisschale, Grundkörper
- 21
- Basisplatte
- 22
- Bohrung, zentral
- 23
- Einsenkung, zylindrisch
- 24
- Ausnehmung, quaderförmig
- 25
- Rohrzapfen
- 26
- Führungsstangenbohrungen
- 27
- Basisbund
- 29
- Dämpferhohlraum
- 30
- Trägerbolzen
- 31
- Fase
- 32
- Gewindebohrung, hinten
- 33
- Gewindebohrung, vorn
- 34
- Mittellinie von (30)
- 35
- Stützbaugruppe
- 38
- Hubfuge
- 40
- Stützplatte
- 41
- Einsenkungen, quaderförmig
- 42
- Aussparungen
- 43
- Stufenbohrungen
- 44
- Zapfenrohr
- 45
- Stufenbohrung
- 46
- Aufklebefläche
- 47
- Bohrung für das Ausschrauben von (49)
- 49
- Senkholzschrauben
- 50
- Dämpferglied, erstes; Strukturdämpfer, Radialdämpfer Feder-Dämpferglied
- 51
- Außenwandung
- 52
- Innenwandung
- 53
- Stirnwandung, ringförmig
- 56
- Bohrung, vorn, Durchgangsbohrung
- 57
- Bohrung, hinten, Durchgangsbohrung
- 60
- Dämpferglied, erstes; Strukturdämpfer, Axialdämpfer Feder-Dämpferglied
- 61
- Kern
- 62
- Lamellen
- 63
- Spalte
- 66
- Bohrung, zentral
- 70
- Dämpferglied, erstes; Strukturdämpfer, Geldämpfer Feder-Dämpferglied
- 71
- Taille
- 74
- Spannband
- 80
- Gesperre, Magnetgesperre
- 81
- Magnet
- 82
- Bohrung
- 83
- Senkung
- 84
- Öffnungsdurchmesser
- 85
- Halteplatte; Unterlegscheibe, magnetisierbar
- 88
- Schraube für (81)
- 89
- Schraube in (40)
- 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 Dämpferglied, zweites
- 101
- Materialschicht aus Zellkautschuk
- 102
- Materialschicht aus Zellkautschuk
- 103
- Materialschicht aus Zellkautschuk
- 104
- Kunststoffring, Kunststoffscheibe, Materialschicht
- 105
- Kunststoffring, Kunststoffscheibe, Materialschicht
- 106
- Klebeschichten
- 110
- Rohkontur, Verbundkörperoriginalumriss
- 111
- Verbundkörperinnenkontur, Stützplattenbundkontur
- 119
- Verbundkörperinnenraum
- 129
- Bohrungen in (8)
1. Rückstoßdämpfungssystem für eine Schulterstütze (1) mit mindestens einem Führungssystem
(10), mit mindestens einem Feder-Dämpferglied (50, 60, 70) und mit mindestens einem
Gesperre (80),
- wobei das Führungssystem (10) eine Stützbaugruppe (35) an einem an der Schulterstütze
befestigten Grundkörper (20) in mindestens einem Gelenk (11, 12; 26) mit einem Freiheitsgrad
lagert,
- wobei zwischen der Stützbaugruppe (35) und der Schulterstütze (1) mindestens ein
Feder-Dämpferglied (50, 60, 70) in Form eines Strukturdämpfers angeordnet ist und
- wobei das Gesperre (80) ein Magnetgesperre ist.
2. Rückstoßdämpfungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder-Dämpferglied (50, 60, 70) aufgrund seiner Materialeigenschaften nach jeder
funktionsbedingten Belastung in seine Ausgangslage zurückkehrt und somit auch ein
Rückholsystem bildet.
3. Rückstoßdämpfungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strukturdämpfer (50) eine rohrförmige Gestalt hat.
4. Rückstoßdämpfungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetgesperre (80) aus einem über einen Trägerbolzen (30) an der Stützbaugruppe
(35) befestigten Magneten (81) und einer magnetisierbaren Halteplatte (85) besteht.
5. Rückstoßdämpfungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stützbaugruppe (35) und der Schulterstütze (1) ein - das Rückstoßdämpfungssystem
umgebender - Elastomerkörper als weiteres Dämpferglied angeordnet ist, der aus einem
mehrfach geschichteten Verbundkörper (100) besteht, wobei der Verbundkörper (100)
ein vielschichtiger Stapel aus mindestens zwei verschiedenen Materialschichten (101-103;
104, 105) ist und wobei mindestens zwei Materialschichten aus einem geschlossenzelligen,
schaumförmigen Elastomer (101-103) sind, während mindestens eine andere Materialschicht
eine formsteife Kunststoffplatte (104, 105) ist.
6. Rückstoßdämpfungssystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das geschlossenzellige, schaumförmige Elastomer der Materialschicht (101-103) ein
Zellkautschuk mit einer Rohdichte von 50 bis 150 kg/m3 ist, der beidseitig - an den zumindest annähernd in Waffenlängsrichtung orientierten
Flächen - mit einem Klebstoff beschichtet ist.
7. Rückstoßdämpfungssystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschicht (104, 105) aus einem Kunststoff gefertigt ist, dessen Elastizitätsmodul
im Bereich von 5000 bis 20000 N/mm2 liegt.
8. Rückstoßdämpfungssystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschichten (101-103; 104, 105) untereinander und gegenüber der Stützbaugruppe
(35) sowie gegenüber dem Anpassflansch (95) verklebt sind und dass die einzelnen Materialschichten
(101-103) mindestens fünfmal dicker als die einzelnen Materialschichten (104, 105)
sind.
9. Rückstoßdämpfungssystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtung der Materialschichten (101-103; 104, 105) normal zur Waffenlängsrichtung
(93) ausgerichtet ist und alle Materialschichten (101-103; 104, 105) parallel zueinander
verlaufen.
10. Rückstoßdämpfungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützbaugruppe (35) aus einer formsteifen Stützplatte (40) und einer bezüglich
ihrer Außenkontur anpassbaren Schaftkappe (8) besteht.