[0001] Die Erfindung betrifft einen laserbasierten Waffensimulator sowie ein Verfahren zum
Herstellen einer Schussbereitschaft bei einem derartigen Waffensimulator.
[0002] Laserbasierte Waffensimulatoren werden beispielsweise im Bereich des Sportschießens
eingesetzt. Nach einer Schussabgabe wird bei bekannten laserbasierten Waffensimulatoren
zum Spannen des Abzugs ein Spannhebel betätigt, der an dem Waffensimulator dort angeordnet
ist, wo bei realen Waffen der Verschlusshebel sitzt. Der Schütze hält beispielsweise
eine Pistole mit der Schusshand, mit der geschossen, also der Abzug betätigt, wird.
Der Spannhebel wird mit der anderen Hand, der sogenannten Ladehand, betätigt. Dadurch,
dass der Schütze gezwungen ist, die Ladehand zu benutzen, ergibt sich ein zeitlicher
Nachteil. Die Schusshaltung des Schützen wird durch die zusätzliche Körperbewegung
gestört. Bei einem Gewehr wird der Verschlusshebel, der als Spannhebel dient, mit
der Schusshand betätigt. Die Nicht-Schusshand stützt das Gewehr am Schaft.
[0003] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Herstellen einer Schussbereitschaft
bei einem laserbasierten Waffensimulator zu verbessern.
[0004] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen laserbasierten Waffensimulator
mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Verfahren mit den im Anspruch
12 angegebenen Merkmalen. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein Herstellen der Schussbereitschaft
durch eine Bereitschafts-Schalteinheit wesentlich vereinfacht ist. Eine selbstspannende
Abzugseinheit gewährleistet, dass unmittelbar nach einer Schussabgabe ein erneutes,
selbsttätiges Spannen des laserbasierten Waffensimulators erfolgt. Dadurch, dass die
Abzugseinheit selbstspannend ausgeführt ist, ist für eine Statusüberwachung des Waffensimulators
eine Überwachung der Abzugseinheit entbehrlich. Es kann vorausgesetzt werden, dass
die Abzugseinheit im Wesentlichen ständig im vorgespannten Zustand, also vorbereitet,
vorliegt, sofern nicht gerade ein Spannvorgang erfolgt. Die Bereitschafts-Schalteinheit
ist an einer Außenseite eines Grundkörpers des laserbasierten Waffensimulators angeordnet.
Die Bereitschafts-Schalteinheit weist ein Sensorelement auf. Das Sensorelement dient
zum Erfassen der Betätigung der Bereitschafts-Schalteinheit. Das Erfassen der Betätigung
der Bereitschafts-Schalteinheit kann in verschiedener Weise erfolgen. Die Bereitschafts-Schalteinheit
kann betätigt werden, ohne dass ein Einsatz der Ladehand erforderlich ist. Der Bewegungsablauf
des Schützen und insbesondere dessen Schussposition werden durch den Ladevorgang,
also das Herstellen der Schussbereitschaft, nicht zusätzlich gestört. Für die Betätigung
des Sensorelements ist die Ladehand entbehrlich. Insbesondere kann der Schütze den
Ladevorgang einhändig durchführen. Einhändig bedeutet, dass das Halten und Laden der
Waffe ausschließlich durch die Schusshand erfolgt. Die Ladehand muss für den Ladevorgang,
also zum Herstellen der Schussbereitschaft, nicht bewegt werden und kann insbesondere
in einer stabilen Körperposition verbleiben.
[0005] Der laserbasierte Waffensimulator weist eine Laserstrahlquelle auf zum Emittieren
eines Laserstrahls entlang einer Strahlachse. Die Laserstrahlquelle ist insbesondere
im Grundkörper angeordnet und insbesondere im Grundkörper integriert. Die Laserstrahlquelle
ist insbesondere eine Laserdiode, die einen Laserstrahl mit ausgeprägtem Flattop-Intensitätsprofil
aufweist.
[0006] Als Waffensimulator im Sinne der Erfindung ist eine Vorrichtung zu verstehen, deren
äußere Erscheinung an Handfeuerwaffen, beispielsweise Pistolen, insbesondere Druckluftpistolen,
oder Gewehren, insbesondere Druckluftgewehren, angelehnt ist. Zur Simulation der Schussabgabe
werden Laserstrahlpulse mit einer Pulsdauer von typischerweise zwischen 30 ns und
100 ms abgegeben. Die Laserstrahlpulse weisen einen zeitlichen Abstand von mindestens
10 ms auf. Ein Laserpuls symbolisiert einen Schuss einer Handfeuerwaffe. Durch Modulation
der Laserleistung bei hoher Frequenz können die Laserstrahlpulse in Subpulse mit reduzierter
Pulsdauer von beispielsweise 1 ns bis 100 ms aufgeteilt werden.
[0007] Im Folgenden aus dem Waffenbereich verwendete Begriffe wie Pistole, Gewehr, Lauf,
Griff, Griffstück, Abzug, Mündung, Spannhebel, Ladehebel, Verschluss oder andere sind
nicht als Waffen oder deren Teile im waffenrechtlichen Sinn für Feuerwaffen oder Druckluftwaffen
zu verstehen. Sie bezeichnen formanaloge und/oder lageanaloge Komponenten des laserbasierten
Waffensimulators und vereinfachen das Verständnis.
[0008] Laserbasierte Waffensimulatoren werden auch als Lichtwaffen oder Laserwaffen, insbesondere
Laserpistolen, und/oder Lasergewehre bezeichnet. Wesentlich ist, dass die Abzugseinheit
des laserbasierten Waffensimulators selbstspannend ausgeführt ist. Dadurch ist eine
manuelle Vorspannung entbehrlich. Insbesondere dient ein vorgespanntes Schlagstück
zum Auslösen eines Laserstrahlpulses. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die für
die Vorspannung des Schlagstücks erforderliche Energie insbesondere aus der Bewegung
eines Abzugszüngels, insbesondere ausschließlich, genutzt werden kann. Ein erneutes
manuelles Vorspannen des Schlagstücks nach der Schussabgabe ist entbehrlich. Dadurch
ist es möglich, auf einen sonst üblichen Spannhebel, der insbesondere im Bereich des
Verschlusses angeordnet ist, zu verzichten. Die Bereitschafts-Schalteinheit, die im
Wesentlichen dem Spannhebel entspricht, kann unabhängig vom Verschluss und dem Schlagstück
an dem laserbasierten Waffensimulator und insbesondere am Grundkörper angeordnet sein.
Der Erfindung liegt also auch die Erkenntnis zugrunde, dass das aus dem Bereich der
Druckluft- und Handfeuerwaffen für laserbasierte Waffensimulatoren übernommene Funktionsprinzip
des Abzugs grundlegend verändert werden kann. Insbesondere ist es nicht erforderlich,
das von Handfeuerwaffen bekannte Funktionsprinzip des Abzugs für laserbasierte Waffensimulatoren
zu übernehmen. Dadurch eröffnen sich neue Gestaltungsmöglichkeiten hinsichtlich der
Anordnung und/oder Realisierung der Bereitschafts-Schalteinheit. Die Bereitschafts-Schalteinheit
kann nahezu beliebig am Grundkörper angeordnet sein. Geometrische Randbedingungen,
insbesondere eine benachbarte Anordnung zum Verschluss, der bei dem Waffensimulator
nicht existiert, und/oder eine benachbarte Anordnung zur selbstspannenden Abzugseinheit,
sind nicht relevant. Die selbstspannende Abzugseinheit kann einen mechanischen Abzug
oder einen elektronischen Abzug aufweisen. Gegenüber nichtselbstspannenden elektronischen
Abzügen, die bei bislang bekannten laserbasierten Waffensimulatoren eingesetzt werden,
weist der selbstspannende elektronische Abzug den Vorteil auf, dass ein den Schlagbolzen
symbolisierender Aktor entbehrlich ist. Die selbstspannende elektronische Abzugseinheit
weist eine reduzierte Baugröße und eine reduzierte Masse auf. Insbesondere ist eine
separate Energieversorgung in Form einer Batterie oder eines Akkumulators für diesen
Aktor entbehrlich, wodurch Größe und die Masse zusätzlich reduziert sind.
[0009] Der laserbasierte Waffensimulator weist insbesondere eine Laserstrahlquelle und insbesondere
eine damit verbundene Strahlformungseinheit auf. Die von dem laserbasierten Waffensimulator
emittierte Laserstrahlung weist eine für den Einsatz des Waffensimulators als Sportwaffe
ausreichende Ausgangsleistung auf, die insbesondere mindestens 2,0 mW, insbesondere
mindestens 2,3 mW und insbesondere 2,5 mW beträgt. Die von dem laserbasierten Waffensimulator
abgegebene Laserstrahlleistung beträgt insbesondere höchstens 5 mW, insbesondere höchstens
10 mW, insbesondere höchstens 15 mW und insbesondere höchstens 20 mW. Der laserbasierte
Waffensimulator fällt in die Laserschutzklasse 1 oder 2.
[0010] Eine Anordnung des Sensorelements gemäß Anspruch 2 ermöglicht einen vorteilhaften
Ladevorgang und vereinfacht zusätzlich die einhändige Bedienung. Dies ermöglicht eine
besonders vorteilhafte Nutzung des laserbasierten Waffensimulators für Wettkämpfe
im Leistungssport, beispielsweise im Modernen Fünfkampf, bei dem durch Reglement vorgegeben
ist, dass vor der Abgabe eines Schusses der abgesenkte Waffensimulator einen Schießtisch
berühren muss. Dadurch, dass das Sensorelement an der Unterseite und/oder an der Stirnseite
eines Laufs und/oder eines Laufunterzugs des Grundkörpers angeordnet ist, kann die
zwingend vorgeschriebene Schießtischberührung zum Betätigen des Sensorelements, also
zum Herstellen der Schussbereitschaft der Laserwaffe, unmittelbar genutzt werden.
Die Schießtischberührung kann vorteilhaft in einem Bewegungsablauf des Schützen integriert
werden. Der Bewegungsablauf ist wesentlich vereinfacht. Der Schütze kann schneller
hintereinander Schüsse, also in schnellerer Folge, abgeben. Der Zeitverlust zwischen
der Schussabgabe ist reduziert. Der Bewegungsablauf ist für den Schützen intuitiv.
Insbesondere für einen Wettkampf, beispielsweise im modernen Fünfkampf, ergibt sich
ein Zeitvorteil für den Schützen. Der Ladevorgang kann sehr schnell und insbesondere
in Bruchteilen einer Sekunde vollzogen werden. Sowohl beim Laden als auch bei der
Schussabgabe verbleibt die Ladehand unbewegt am Körper. Versuche haben gezeigt, dass
dadurch eine höhere Treffergenauigkeit erzielt werden kann.
[0011] Ein elektrischer Schalter der Bereitschafts-Schalteinheit gemäß Anspruch 3 ermöglicht
eine vereinfachte Herstellung der Schussbereitschaft. Der elektrische Schalter steht
in Signalverbindung mit dem Sensorelement. Durch Betätigen des Sensorelements wird
der elektrische Schalter betätigt, also entweder geöffnet oder geschlossen. Das Betätigen
des elektrischen Schalters bewirkt direkt oder indirekt das Schließen eines Stromkreises,
wodurch ein Kondensator mit elektrischen Ladungsträgern aufgeladen wird. Die elektrischen
Ladungsträger entsprechen einer elektrischen Energiemenge. Die elektrische Aufladung
des Kondensators ist vergleichbar mit dem Laden einer konventionellen Waffe beispielsweise
durch Bestücken mit Munition. Bei der Schussabgabe wird die aufgeladene Energiemenge
für die Laserstrahlquelle genutzt, um einen Laserstrahlpuls abzugeben.
[0012] Die Anordnung des Sensorelements gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine intuitive Betätigung
der Bereitschafts-Schalteinheit. Das Sensorelement ist insbesondere in einem vorderen
Bereich des Laufs des Grundkörpers angeordnet. Insbesondere ist das Sensorelement
unterhalb der Mündung angeordnet. Die Anordnung im Bereich der Mündung umfasst auch
eine axiale Abweichung des Sensorelements entlang der Strahlachse des Laserstrahls.
Das Sensorelement kann entlang der Strahlachse gegenüber der Mündung am Grundkörper
zurückversetzt angeordnet sein. Es ist auch denkbar, dass das Sensorelement gegenüber
der Mündung am Grundkörper vorragt, insbesondere indem das Sensorelement an einem
Verlängerungselement, insbesondere an einer Unterseite des Laufs entlang der Strahlachse
vorstehend angebracht ist.
[0013] Die Anordnung des Sensorelements innerhalb eines virtuellen Zylindervolumens gemäß
Anspruch 5 ermöglicht eine vorteilhafte Anbringung des Sensorelements am Waffensimulator.
Das virtuelle Zylindervolumen erstreckt sich um die Strahlachse des Laserstrahls und
weist insbesondere einen Zylinderradius von höchstens 15 cm, insbesondere höchstens
12 cm und insbesondere höchstens 10 cm auf.
[0014] Eine Auslöseeinheit gemäß Anspruch 6 ermöglicht dem Schützen eine intuitive Betätigung
des laserbasierten Waffensimulators. Die Schussabgabe erfolgt analog einer realen
Handfeuerwaffe. Die Auslöseinheit umfasst insbesondere einen Abzugszüngel, der insbesondere
manuell betätigt wird. Durch Betätigen der Auslöseeinheit wird ein Auslösesignal für
die Laserstrahlquelle erzeugt, insbesondere indem direkt oder indirekt ein elektrischer
Stromkreis geschlossen wird, um die elektrische, aufgeladene Energiemenge zur Schussabgabe
in der Laserstrahlquelle zu nutzen. Das Sensorelement ist entlang der Strahlachse
beabstandet zu der Auslöseeinheit, insbesondere beabstandet zum Abzugszüngel, angeordnet.
Insbesondere ist das Sensorelement näher der Mündung angeordnet als an der Auslöseeinheit.
Dadurch ist die vorteilhafte Bedienung des laserbasierten Waffensimulators, wie im
Modernen Fünfkampf vorgeschrieben, durch Absenken der Waffe auf einen Schießtisch
verbessert.
[0015] Ein Ladehebel gemäß Anspruch 7 gewährleistet eine unkomplizierte Ausführung des Sensorhebels.
Der Ladehebel ist insbesondere federgelagert ausgeführt. Der Ladehebel wird durch
Aufbringen einer Betätigungskraft zum Verlagern des Ladehebels ausgelöst. Der Ladevorgang
des laserbasierten Waffensimulators kann unkompliziert durch Drücken des Ladehebels
erfolgen. Der Ladehebel ist entlang einer Betätigungsrichtung betätigbar. Die Betätigungsrichtung
ist insbesondere quer, insbesondere senkrecht und insbesondere radial zur Strahlachse
orientiert, insbesondere wenn der Ladehebel an einer Unterseite des Laufs angeordnet
ist. Die Betätigungsrichtung kann auch parallel zur Strahlachse orientiert sein, wenn
beispielsweise der Ladehebel an einer Stirnseite des Laufs, an der insbesondere auch
die Mündung angeordnet ist, befestigt ist.
[0016] Ein Betätigungsweg gemäß Anspruch 8 gewährleistet, dass das Betätigen des Ladehebels,
also das Laden des Waffensimulators, unkompliziert und insbesondere durch Absenken
der Waffe möglich ist. Eine zusätzliche, insbesondere ausschweifende Bewegung des
Schützens ist nicht erforderlich. Dadurch, dass überhaupt ein Betätigungsweg vorgesehen
ist, der größer ist als 0 mm, ist gewährleistet, dass der Schütze intuitiv feststellen
kann, ob er den Ladevorgang bereits durchgeführt hat. Der Schütze erhält eine unmittelbar
taktile Rückmeldung, ob er den Ladevorgang durchgeführt hat.
[0017] Die Ausführung des Sensorelements als Drehelement gemäß Anspruch 9 ermöglicht einen
weiteren vorteilhaften Ladevorgang des Waffensimulators. Das Drehelement ist insbesondere
um eine Drehachse drehbar ausgeführt. Die Betätigung des Drehelements erfolgt durch
ein Drehen entlang einer Betätigungsdrehrichtung, die insbesondere quer und insbesondere
senkrecht zur Strahlachse orientiert ist. Das Drehelement kann bezogen auf die Drehachse
zylinderförmig ausgeführt sein, also als Drehrad oder Drehrolle. Um die Drehbewegung
des Drehelements zu erleichtern, kann die Außenseite des Drehelements zur Reibungserhöhung
an einem Untergrund eine strukturierte, insbesondere geriffelte, Oberfläche aufweisen.
Die Oberfläche kann alternativ oder zusätzlich mit einer reibungserhöhenden Beschichtung
wie beispielsweise Gummi versehen sein. Das Drehelement weist insbesondere zumindest
abschnittsweise eine senkrecht zur Drehachse orientierte Kreiskontur auf. Es ist auch
denkbar, dass die Kontur des Drehelements zumindest abschnittsweise unrund, exzentrisch
und/oder als Freiformfläche ausgeführt ist. Das Drehelement kann einen bezogen auf
die Drehachse variierenden, insbesondere kontinuierlich veränderlichen, Radius aufweisen.
Wesentlich ist, dass durch eine Relativbewegung zwischen dem laserbasierten Waffensimulator
und einer Unterlage im Wesentlichen automatisch eine Drehbetätigung des Drehelements
erfolgt. Es ist insbesondere denkbar, die Außenkontur des Drehelements individuell
an die Körpergröße und Armlänge des Schützen sowie die genormte Tischhöhe beim Modernen
Fünfkampf anzupassen, um ein intuitives Betätigen des Drehelements beim Absenken der
Laserwaffe zu verbessern.
[0018] Die Anordnung des Drehelements gemäß Anspruch 10 ermöglicht eine besonders vorteilhafte
und intuitive Betätigung des Drehelements.
[0019] Eine Ausführung des Sensorelements mit einer Sensorfläche gemäß Anspruch 11 ermöglicht
insbesondere einen berührungslosen Ladevorgang. Es sind verschiedene Ausführungen
von Sensorflächen möglich, die auch berührungsfrei in Abhängigkeit einstellbarer Voraussetzungen
einen Ladevorgang auslösen können. Eine mechanische Beeinträchtigung, insbesondere
in Form einer Berührung mit einem Schießtisch, ist nicht erforderlich. Wesentlich
ist, dass über die Sensorfläche ein elektrischer Stromkreis direkt oder indirekt geschlossen
werden kann, wobei das für die Auslösung eines Schalters zugrunde liegende, physikalische
Prinzip unerheblich ist. Beispielsweise ist auch eine Gestensteuerung denkbar, um
einen berührungslosen Ladevorgang mit einer entsprechenden Sensorfläche am Sensorelement
auszuführen.
[0020] Erfindungsgemäß wurde ferner erkannt, dass ein Verfahren zum Herstellen einer Schussbereitschaft
bei dem laserbasierten Waffensimulator unkompliziert dadurch erfolgt, dass insbesondere
nach einer Schussabgabe, ein selbsttätiges Spannen der Abzugseinheit erfolgt. Durch
Betätigen der Bereitschafts-Schalteinheit wird die Schussbereitschaft erzeugt. Anschließend
kann eine Schussabgabe erfolgen, wobei insbesondere nach Abgabe eines Laserschusses,
also nach der Emission eines Laserstrahlpulses, der zuvor beschriebene Vorgang wiederholbar
ist. Das Verfahren vereinfacht insbesondere eine Einzelschussabgabe bei einem laserbasierten
Waffensimulator.
[0021] Das Betätigen des Sensorelements gemäß Anspruch 13 vereinfacht die Handhabung des
Waffensimulators. Dadurch, dass zum Spannen des Waffensimulators die Ladehand entbehrlich
ist, kann die Schussbereitschaft vereinfacht einhändig hergestellt werden. Das bedeutet,
dass das Betätigen des Sensorelements, insbesondere ausschließlich, mit der Schusshand
durchgeführt werden kann, die ohnehin an der Waffe ist. Einhändig bedeutet also, dass
eine zusätzliche, zweite, Hand nicht erforderlich ist.
[0022] Das Betätigen des Sensorelements gemäß Anspruch 14 vereinfacht ein intuitives Laden
des Waffensimulators.
[0023] Ein Rücksetzen der Bereitschafts-Schalteinheit gemäß Anspruch 15 gewährleistet ein,
insbesondere automatisches, Scharfstellen der Bereitschafts-Schalteinheit nach einem
zuvor abgegebenen Laserschuss. Das bedeutet, dass der durch Betätigen der Bereitschafts-Schalteinheit
betätigte Schalter, insbesondere nach abgegebenem Laserschuss, wieder rückgesetzt
wird, um wieder neu ausgelöst zu werden. Das Rücksetzen der Bereitschafts-Schalteinheit
erfolgt elektrisch, indem insbesondere der Schaltzustand des Schalters durch eine
Steuerungseinheit erneut abgefragt wird. Dies kann insbesondere mittels einer Schaltplatine
erfolgen, die insbesondere in einer dafür vorgesehenen Steuerungseinheit angeordnet
ist. Die Platine ist zur Abfrage der Schussbereitschaft vorgesehen. Dabei bewirkt
ein öffnendes oder schließendes Betätigen des Schalters der Bereitschafts-Schalteinheit
das direkte oder indirekte Schließen des Stromkreises in der Platine, Sofern zusätzlich
die Auslöseeinheit aktiviert wird, erhält die Platine ein weiteres Schaltsignal, das
mit dem Schaltsignal der Bereitschafts-Schalteinheit derart logisch verknüpft ist,
dass der Laserschuss ausgelöst wird, wenn beide Signale positiv belegt sind. Anschließend
werden beide Signale wieder zurückgesetzt. Ein unmittelbares Laden durch den Schützen
durch Betätigen des Sensorelements in der zuvor beschriebenen Art und Weise ist unmittelbar
möglich. Dadurch ist eine schnellere Einzelschussabgabe möglich. Die Handhabung des
Waffensimulators ist benutzerfreundlich.
[0024] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht eines laserbasierten Waffensimulators gemäß der Erfindung
in Form einer Laserpistole,
- Fig. 2
- eine weitere schematische Seitenansicht der Laserpistole gemäß Fig. 1,
- Fig. 3
- eine vergrößerte Draufsicht auf die Laserpistole gemäß Fig. 1,
- Fig. 4
- eine vergrößerte schematische Detailansicht einer selbstspannenden mechanischen Abzugseinheit
der Laserpistole gemäß Fig. 1,
- Fig. 5
- die Anwendung der Laserpistole in einer Ladeposition,
- Fig. 6
- eine Fig. 5 entsprechende Darstellung der Handhabung der Laserpistole in einer Schussposition,
- Fig. 7 bis 9
- schematische Intensitätsverteilungen eines von einer Laserstrahlquelle emittierten
Laserstrahls und
- Fig. 10
- eine schematische Darstellung einer Strahlformungseinheit.
[0025] Ein in Fig. 1 bis 4 dargestellter laserbasierter Waffensimulator 1 ist in Form einer
Laserpistole ausgeführt. Der Waffensimulator 1 weist einen Grundkörper 2 auf, der
mit seiner äußeren Erscheinungsform dem einer handelsüblichen Pistole entspricht.
Der Waffensimulator 1 kann auch als Gewehr oder in Form einer anderen Waffe ausgeführt
sein. Die Ausgestaltung des Grundkörpers 2 ist im Wesentlichen beliebig möglich. Der
Grundkörper 2 umfasst im Wesentlichen ein Griffelement 3 in Form eines Handgriffs
sowie einen mit dem Griffelement 3 lösbar verbundenen Lauf 4. Zwischen dem Griffelement
3 und dem Lauf 4 ist ein Mittelteil 56 vorgesehen. In dem Mittelteil 56 sind wesentliche
Funktionskomponenten des Waffensimulators 1 angeordnet. Das Griffelement 3, der Lauf
4 und das dazwischen angeordnete Mittelteil 56 bilden den Grundkörper 2. An einer
Oberseite des Grundkörpers 2 sind Kimme 5 und Korn 6 vorgesehen. Die Kimme 5 ist an
einer Oberseite des Grundkörpers 2, insbesondere oberhalb des Griffelements 3, angeordnet.
Das Korn 6 ist an einer Oberseite des Laufs 4 angeordnet. Die Kimme 5 und das Korn
6 bilden eine optische Zielerfassungseinheit. Die Kimme 5 ist mittels Verstellrädern
7 zur Seitenkorrektur und zur Höhenkorrektur eines Schusses veränderlich einstellbar.
Die Seiten- und Höhenkorrektur ermöglichen also im Wesentlichen eine horizontale bzw.
vertikale Feinjustage für den Waffensimulator 1. Die Höhenkorrektur entspricht der
Entfernungskorrektur bei einer realen Waffe, bei der ein Projektil aufgrund der Schwerkraft
eine im Wesentlichen parabelförmige absinkende Flugbahn aufweist. Bei dem laserbasierten
Waffensimulator 1 ist die Schwerkraft für den Laserschuss unerheblich. Die Höhenkorrektur
dient zum Einstellen einer Höhenposition, also einer Vertikalposition des Laserstrahls
auf einem Ziel, insbesondere auf einer Zielscheibe, insbesondere unabhängig von der
Zielentfernung.
[0026] Unterhalb des Laufs 4 ist ein Laufunterzug 57 angeordnet. Der Laufunterzug 57 ist
Bestandteil des Grundkörpers 2. Der Laufunterzug 57 ist insbesondere fest und insbesondere
nicht abnehmbar mit dem Mittelteil 56 verbunden. Der Lauf 4 ist abnehmbar und insbesondere
lösbar auf den Laufunterzug 57 aufgesetzt. Der Lauf 4 kann mit dem Laufunterzug 57
auch unlösbar, insbesondere einteilig, verbunden sein. Der Lauf 4 kann mit dem Mittelteil
56 fest und insbesondere unlösbar verbunden sein. Insbesondere ist es denkbar, dass
der Grundkörper 2 einteilig ausgeführt ist. Der Waffensimulator 1 weist eine selbstspannende
Abzugseinheit 8 auf. Die Abzugseinheit 8 ist eine mechanische Abzugseinheit. Die Abzugseinheit
8 ist im Mittelteil 56, also im Grundkörper 2, integriert. Im Zustand der Schussbereitschaft
wird ein Laserschuss von dem Waffensimulator 1 durch eine Auslöseeinheit 9 ausgelöst.
Die Auslöseeinheit 9 ist mit der Abzugseinheit 8 in Signalverbindung. Insbesondere
ist die Auslöseeinheit 9 mit der Abzugseinheit 8 mechanisch starr gekoppelt.
[0027] Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Auslöseeinheit 9 einen Abzugszüngel
10 auf, der mechanisch an die Abzugseinheit 8 gekoppelt ist. Der Abzugszüngel 10 ist
durch einen an einem Laufunterzug 57 befestigten Schutzbügel 11 gegen unbeabsichtigtes
Auslösen und/oder Beschädigung geschützt. Der Schutzbügel 11 kann auch an einer Unterseite
des Mittelteils 56 angeordnet sein. Der Abzugszüngel 10 ist an einer Unterseite des
Mitteilteils 56 angeordnet. Der Abzugszüngel 10 ist benachbart zu dem Griffelement
3 angeordnet. Der Abzugszüngel 10 kann beispielsweise mit dem Zeigefinger betätigt
werden, während der Waffensimulator 1 am Griffelement 3 gehalten wird. Die Auslöseeinheit
9 erzeugt ein Auslösesignal für eine Laserstrahlquelle 12, die in Fig. 1 bis 3 rein
schematisch dargestellt ist.
[0028] Die Laserstrahlquelle 12 erzeugt einen gepulsten Laserstrahl, der sich entlang einer
Strahlachse 13 entlang des Laufs 4 ausbreitet und aus diesem durch eine Mündung 14
austritt. Der Lauf 4 ist im Wesentlichen hohlprofilförmig ausgeführt und weist einen
inneren, insbesondere zylinderförmigen, Hohlraum mit einer Lauflängsachse auf. Es
kann vorteilhaft sein, wenn die Lauflängsachse gegenüber der Strahlachse 13 mit einem
von 0 verschiedenen Neigungswinkel angeordnet ist. Der Neigungswinkel kann in Abhängigkeit
der Zielentfernung eingestellt sein. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, Visierbaugruppen,
insbesondere Kimme 5 und Korn 6 zu verwenden, die üblicherweise bei realen Schusswaffen
eingesetzt werden. Dadurch ergibt sich ein Kostenvorteil. Der Neigungswinkel zwischen
Strahlachse 13 und Lauflängsachse kann beispielsweise dadurch eingestellt werden,
dass eine Strahlformungseinheit 15 gegenüber der Lauflängsachse geneigt angeordnet
ist. Der Neigungswinkel beträgt insbesondere wenige Grad und insbesondere höchstens
1° und ist derart eingestellt, dass eine Winkelabweichung zwischen der Strahlachse
13 und der Lauflängsachse vorliegt. Die Achsen sind jedoch im Wesentlichen parallel
zueinander angeordnet. Mit der Laserstrahlquelle 12 ist eine Strahlformungseinheit
15 angeschlossen, damit der von dem Waffensimulator 1 emittierte Laserpuls ein möglichst
homogenes Intensitätsprofil in Abhängigkeit des Strahlradius aufweist und insbesondere
einen scharfen Intensitätsübergang in Abhängigkeit vom Radius aufweist. Die Strahlformungseinheit
15 ist im Grundkörper 2 integriert. Die Laserstrahlquelle 12 ist im Grundkörper 2
integriert. Die Strahlformungseinheit 15 ist insbesondere im Mitteilteil 56 integriert
angeordnet. Die Laserstrahlquelle 12 ist insbesondere im Mittelteil 56 integriert
angeordnet. Die Strahlformungseinheit 15 kann auch im Lauf 4, im Laufunterzug 57 oder
im Griffstück 3 angeordnet sein. Die Laserstrahlquelle 12 kann auch im Lauf 4, im
Laufunterzug 57 oder im Griffstück 3 angeordnet sein. Die Laserstrahlquelle 12 ist
insbesondere oberhalb der Auslöseeinheit 9 im Grundkörper angeordnet. Die Laserstrahlquelle
ist insbesondere benachbart zur Abzugseinheit 8 angeordnet. Die Strahlformungseinheit
15 ist im Wesentlichen oberhalb der Abzugseinheit 8 und benachbart zur Laserstrahlquelle
12 angeordnet. Die Laserstrahlquelle 12 ist im Wesentlichen zwischen der Abzugseinheit
8 und der Strahlformungseinheit 15 angeordnet. Die Laserstrahlquelle 12 und Strahlformungseinheit
15 bilden eine Laserbaugruppe.
[0029] Der Waffensimulator 1 weist eine Energiequelle 16 in Form einer Batterie und/oder
eines Akkumulators auf. Die Energiequelle 16 ist im Grundkörper 2 integriert und ist
insbesondere mit der Abzugseinheit 8 in Signalverbindung. Die Energiequelle 16 ist
insbesondere im Laufunterzug 57 oder im Lauf 4 integriert. Die Energiequelle 16 kann
auch im Mitteilteil 56 integriert sein. Es ist auch denkbar, die Energiequelle 16
im Griffelement 3 zu integrieren. In Analogie zu einem Wechselmagazin im Pistolengriff
ist eine Schnellwechselvorrichtung für die Energiequelle 16 denkbar. Eine derart ausgeführte
Energiequelle 16 könnte als schnellwechselbare Batterie oder schnellwechselbarer Akkumulator
beispielsweise auch von unten in den Laufunterzug 57 oder in den Lauf 4, insbesondere
entlang der Strahlachse 13, ausgehend von der Laserstrahlquelle 12 entlang der Strahlausbreitungsrichtung
nach der Abzugseinheit 8, steckbar angeordnet sein. Insbesondere solange die Visierung
mit dem Waffensimulator 1 nicht beeinträchtigt wird, ist es denkbar, dass die Energiequelle
16 an dem Grundkörper 2 vorsteht, beispielsweise aus dem Laufunterzug 57 nach unten
und/oder seitlich. Die Energiequelle 16 kann in Analogie eines Magazins einer Schnellfeuer-
und/oder Maschinenpistole ausgeführt sein. Die Energiequelle 16 ist zur Energieübertragung
mit der Laserstrahlquelle 12 verbunden.
[0030] Der Waffensimulator 1 weist eine im Grundkörper 2 integrierte Steuerungseinheit 17
auf. Die Steuerungseinheit 17 ist insbesondere im Mittelteil 56 integriert angeordnet.
Die Steuerungseinheit 17 weist insbesondere eine Steuerungsplatine auf, an der ein
Mikroprozessor angeordnet ist. Die Steuerungseinheit steht mit verschiedenen Komponenten
des Waffensimulators 1 in Signalverbindung, wobei nicht jede Signalverbindung in den
Figuren zeichnerisch dargestellt ist. Die Signalverbindungen können kabelgebunden
oder kabellos aufgeführt sein. Im Bereich der Mündung 14 ist eine Bereitschafts-Schalteinheit
18 angeordnet. Die Bereitschafts-Schalteinheit 18 ist im Wesentlichen bündig mit der
Stirnseite des Laufs 4, an dem die Mündung 14 vorgesehen ist, angeordnet. Es ist denkbar,
dass die Bereitschafts-Schalteinheit 18 auch an einer Unterseite des Griffs 4 angeordnet
ist. Die Bereitschafts-Schalteinheit 18 ist an einer Unterseite 19 des Laufs 4 angeordnet.
Die Bereitschafts-Schalteinheit 18 ist an einer Außenseite des Grundkörpers 2 angeordnet.
Die Bereitschafts-Schalteinheit 18 weist ein Sensorelement in Form eines Ladehebels
20 auf, der mittels einer Druckfeder 21 am Grundkörper 2 federgelagert gehalten und
mit einem elektrischen Schalter 22 verbunden ist. Der Ladehebel 20 ist entlang einer
radial zur Längsachse 13 orientierten Betätigungsrichtung 52 betätigbar. Der gemäß
dem gezeigten Ausführungsbeispiel erforderliche Betätigungsweg entlang der Betätigungsrichtung
52 beträgt wenige Millimeter, insbesondere höchstens 3 mm.
[0031] Die Steuerungseinheit 17 weist ein nicht dargestelltes Verzögerungsmodul auf. Das
Verzögerungsmodul erzeugt ein Zeitverzögerungs-Signal, das an die Laserstrahlquelle
12 zum Aktivieren des Laserstrahlschusses übermittelt wird. Das Verzögerungsmodul
ermöglicht eine Verzögerungszeit, die beispielsweise in einem Bereich zwischen 1,5
ms und 15 ms liegen kann. Dieses Zeitintervall entspricht einer Schussverzögerungszeit
bei realen Handfeuerwaffen. Die Schussverzögerungszeit wird auch als barrel time bezeichnet.
Vorteilhaft ist es, wenn die Verzögerungszeit an der Steuerungseinheit 17 veränderlich,
insbesondere individuell durch den Schützen, festlegbar ist. Die Verzögerungszeit
kann auch kleiner als 1,5 ms oder größer als 15 ms sein. Die Verzögerungszeit definiert
den Zeitraum zwischen dem Auslösen des Abzugs und dem Aussenden des schusspositionsbestimmenden
Laserpulses. Die Verzögerungszeit kann insbesondere elektronisch bedingte Verzögerungsintervalle,
die insbesondere nach dem Einschalten des Laserpulses auftreten können, beinhalten.
Elektronische Verzögerungsintervalle treten beispielsweise aufgrund von RC-Zeitkonstanten
auf. Die Verzögerungszeit ist unmittelbar und insbesondere unkompliziert messbar.
Der schusspositionsbestimmende Laserpuls dient zur Erfassung der Schussposition auf
einem Zielobjekt, insbesondere einer Zielscheibe.
[0032] Vorteilhaft ist es, wenn das Sensorelement innerhalb eines virtuellen Zylindervolumens
um die Strahlachse 13 angeordnet ist. Das bedeutet, dass gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel
eine untere Außenkante des Ladehebels 20, die entlang und senkrecht zur Strahlachse
13 vorsteht, als äußerer Rand des Sensorelements kleiner sein muss als der Radius
des Zylindervolumens. Der Radius beträgt insbesondere höchstens 15 cm. Das Zylindervolumen
entspricht dem verlängerten, ausgestreckten Arm.
[0033] Der Lauf 4 ist entlang der Strahlachse 13 zumindest abschnittsweise aus einem transparenten
Material, insbesondere aus transparentem Kunststoff, hergestellt und/oder durch unmittelbar
öffenbare Klappelemente einsehbar ausgeführt. Der Lauf 4 kann auch dadurch einsehbar
ausgeführt sein, dass die äußere Wandung Durchbrüche beispielsweise durch Bohrungen
und/oder langlochförmige Ausfräsungen aufweist. Ein derart ausgeführter Lauf 4 kann
dann auch aus nicht-transparentem Material, insbesondere nicht-transparentem Kunststoff
und/oder Metall, ausgeführt sein. Die einsehbare Ausführung des Laufs 4 bewirkt, dass
in dem Lauf 4 angeordnete Komponenten, insbesondere aus größerer Entfernung, insbesondere
aus mehreren Metern, insbesondere aus mindestens 2 m oder mehr, unmittelbar sichtbar
sind. Damit ist vermieden, dass der Waffensimulator 1 unter die nach deutschem Waffenrecht
definierten Anscheinswaffen fällt. Der Waffensimulator 1 ist offensichtlich keine
reale Waffe. Dadurch ergeben sich insbesondere Erleichterungen hinsichtlich des Transports
und der Handhabung des Waffensimulators 1. Insbesondere die Mitnahme des Waffensimulators
1 auf Flugreisen oder die Aufbewahrung im Hausgebrauch ist dadurch wesentlich vereinfacht.
[0034] Der Waffenanschein kann auch dadurch verhindert werden, dass der Lauf 4, insbesondere
entlang der Strahlachse 13 in Laserstrahlrichtung nach der Strahlformungseinheit 15,
vom Grundkörper 2 abnehmbar ist, so dass ein getrennter Transport des Laufs 4, insbesondere
mit darin angeordneten Komponenten, möglich ist. Insbesondere sind in dem zumindest
abschnittsweise transparent ausgeführten Abschnitt des Laufs 4 keine Funktionskomponenten
des Waffensimulators 1 angeordnet, insbesondere die Laserstrahlquelle 12 und/oder
die Strahlformungseinheit 15. Der Lauf 4 ist im Wesentlichen hohl und leer. Die Abnehmbarkeit
des Laufs 4 ist dadurch vereinfacht. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass
der Lauf 4 Funktions-Schnittstellen aufweist, um eine Signal- und/oder Energie-Verbindung
zu ermöglichen. Die transparenten Abschnitte des Laufs 4 sind mit dem Grundkörper
2 abnehmbar ausgeführt. Insbesondere ist es möglich, die Laserstrahlquelle 12 mit
der Strahlformungseinheit 15 von dem Lauf 4 zu trennen und insbesondere getrennt voneinander
zu transportieren. Die Koppelbarkeit des transparenten Abschnitts des Laufs 4 gewährleistet
auch einen vereinfachten Wechsel und/oder Ersatz reparaturbedürftiger oder schadhafter
Funktionskomponenten. Der Wechsel ist insbesondere mit reduziertem Zeitaufwand möglich.
Der Wechsel dauert höchstens 60s, insbesondere höchstens 40s und insbesondere höchstens
30s.
[0035] Es ist gewährleistet, dass die Treffergenauigkeit durch Demontieren und Wiederanmontieren
der Funktionskomponenten nicht negativ beeinträchtigt ist. Die Wiederholabweichung
bei einem Wechsel der Funktionskomponenten beträgt höchstens 30 mm bei einem 10 m
entfernten Ziel, insbesondere höchstens 20 mm, insbesondere höchstens 10 mm, insbesondere
höchstens 5 mm. Die Wiederholabweichung bezieht sich auf einen in eine Spanneinrichtung
eingespannten Waffensimulator 1.
[0036] An dem Grundkörper 2 ist eine Statusanzeige 23 vorgesehen, über die der jeweilige
Betriebszustand, also ein Status, des Waffensimulators 1 angezeigt wird. Die Statusanzeige
23 ist gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel seitlich rechts an dem Mittelteil 56
aufgesetzt. Die gezeigte Statusanzeige 23 ist insbesondere für Linkshänder ausgeführt.
Es ist auch denkbar, die Statusanzeige 23 seitlich links oder beidseitig am Mittelteil
56 anzuordnen.
[0037] Die Statusanzeige 23 weist ein optisches Element, insbesondere ein LED-Element 55
auf. Das LED-Element 55 ist entgegen der Strahlachse 13 dem Schützen zugewandt ausgerichtet.
Das LED-Element 55 ist dem Griffelement 3 zugewandt. Das LED-Element 55 ist im Wesentlichen
parallel zur Strahlachse 13 orientiert. Dadurch wird vermieden, dass der Schütze durch
das LED-Element 55 vor der Schussabgabe geblendet oder beeinträchtigt wird. Das LED-Element
55 signalisiert dem Schützen, ob Schussbereitschaft vorliegt. Dadurch bekommt der
Schütze unmittelbare Rückmeldung darüber, ob die Bereitschafts-Schalteinheit 18 ordnungsgemäß
betätigt worden ist. Sofern dies nicht der Fall ist, kann der Schütze unmittelbar
den Ladevorgang wiederholen. Die optische Statusanzeige 23 kann auch dazu genutzt
werden, um beispielsweise einen Ladezustand der Energiequelle 16 zu visualisieren.
Das LED-Element 55 kann beispielsweise mit unterschiedlicher Frequenz blinken oder
dauerleuchten oder in verschiedenen Farben blinken bzw. leuchten, um unterschiedliche
Ladezustände der Energiequelle 16 zu visualisieren.
[0038] Das LED-Element 55 kann beispielsweise auch zur Anzeige einer erfolgreichen Abgabe
eines Laserschusses dienen. Es ist denkbar, dass das LED-Element 55, das in einer
ersten Farbe die Schussbereitschaft für den Schützen signalisiert, nach erfolgter
Schussabgabe, wenn durch die Mündung 14 emittierte Laserstrahlung, insbesondere mittels
einer Monitordiode, erfasst worden ist, in eine zweite Farbe wechselt. Diese zweite
Farbe signalisiert dem Schützen, dass Laserstrahlung, also ein Laserschuss, erfolgreich
abgegeben worden ist.
[0039] Die Monitordiode kann insbesondere dafür genutzt werden, um die von der Laserstrahlquelle
12 abgegebene Laserstrahlleistung zu überwachen. Die Monitordiode ist insbesondere
Bestandteil einer Laserstrahlleistungs-Überwachungseinheit. Wesentlich ist, dass die
von dem Waffensimulator 1 abgegebene Laserleistung in einem vorgegebenen, einstellbaren
Laserstrahlleistungsbereich liegt. Der Laserstrahlleistungsbereich wird definiert
durch eine Maximalleistung, die nicht überschritten werden darf, damit der Waffensimulator
1 in einer bestimmten Laserstrahlschutzklasse, insbesondere der Laserstrahlschutzklasse
2, eingruppiert werden kann. Der zulässige Laserstrahlleistungsbereich ist ferner
definiert durch eine Mindestleistung, die erforderlich ist, um einen abgegebenen Laserpuls
mittels einer elektrischen Zieleinrichtung erfassen oder identifizieren zu können.
Bei Unterschreiten der Mindestleistung ist eine Treffererkennung mit der elektrischen
Zieleinrichtung nicht gewährleistet bzw. nicht möglich.
[0040] Die Monitordiode, die insbesondere mit der Steuerungseinheit 17 in Signalverbindung
steht, erfasst die Laserstrahlleistung eines von der Laserstrahlquelle 12 abgegebenen
Laserstrahlpulses. Sofern die erfasste Laserstrahlleistung die Mindestleistung unterschreitet,
also außerhalb des Laserstrahlleitungsbereichs liegt, wird die Laserstrahlquelle 12
deaktiviert und eine Schussabgabe damit verhindert. Zusätzlich wird dem Schützen beispielsweise
über die optische Statusanzeige 23 signalisiert, dass die Laserstrahlquelle zur Schussabgabe
mangels Energieversorgung nicht geeignet ist. Insbesondere kann dazu eine Abschalteinheit
dienen, die die Laserstrahlquelle 12 abschaltet. Das Abschalten der Laserstrahlquelle
kann zusätzlich oder alternativ zu der Überwachung der Laserstrahlleistung mittels
der Monitordiode auch in Abhängigkeit des Ladezustands der Energiequelle 16 dienen.
Beispielsweise kann bei Unterschreiten einer Mindestspannung der Energiequelle 16
eine weitere Schussabgabe durch Abschalten der Laserstrahlquelle 12 verhindert werden.
[0041] Mit der Energiequelle 16 ist ein Energiesignalelement 24 verbunden. Das Energiesignalelement
24 dient zum akustischen Signalisieren einer Schussbereitschaft des Waffensimulators
1.
[0042] Im Grundkörper 2, insbesondere im Lauf 4, ist ein Schuss-Signalelement 25 vorgesehen,
das Effekte einer Handfeuerwaffe bei der Schussabgabe simulieren soll. Das Schuss-Signalelement
25 weist mehrere Leuchtelemente 58 auf, die am Lauf 4 befestigt und insbesondere am
Lauf 4 integriert sind und für eine festgelegte, insbesondere einstellbare, Dauer
von beispielsweise 10 ms bis 3 s nach der Schussabgabe leuchten, um die an der Mündung
14 bei einer Handfeuerwaffe austretenden Gas- und/oder Feuerscheine zu simulieren.
Die Leuchtelemente 58 des Schuss-Signalelements 25 signalisieren für Dritte, insbesondere
für Zuschauer, die Schussabgabe. Die Leuchtelemente 58 können beispielsweise einen
Lichtpuls vergleichbar einem Blitzlicht eines Fotoapparats abgeben, wobei der Lichtpuls
insbesondere farblich, beispielsweise rot oder gelb, ausgeführt ist. Wesentlich ist,
dass die Leuchtelemente 58 den Schützen bei der Schussabgabe nicht beeinträchtigen
und insbesondere nicht blenden. Die Leuchtelemente 58 strahlen den Lichtpuls in senkrechter
Richtung, insbesondere radial, zur Strahlachse 13 ab. Die Leuchtelemente 58 sind beidseitig
an einer Außenseite des Laufs 4 angeordnet. Die Leuchtelemente 58 können auch im Laufunterzug
57 integriert sein. Zusätzlich oder alternativ können Leuchtelemente stirnseitig am
Lauf 4 und/oder am Laufunterzug 57 im Bereich der Mündung 14 angeordnet sein, um ein
Abstrahlen von Lichtpulsen im Wesentlichen parallel zur Strahlachse 13 zu ermöglichen.
Dadurch können Zuschauer, die sich beispielsweise in der Nähe der Zieleinrichtungen
aufhalten, die Schussabgabe optisch nachvollziehen. Die Leuchtelemente 58 sind insbesondere
als LED-Elemente ausgeführt. Ein Leuchtelement 58 kann auch dadurch ausgeführt sein,
dass ein transparentes Element, beispielsweise ein stabförmiges Element aus PMMA,
von einem direkt nicht sichtbaren LED-Element mit Lichtstrahlung beaufschlagt wird.
Über das transparente Element wird der Lichtpuls indirekt abgegeben. Das Leuchtelement
58 kann eine direkte oder indirekte Beleuchtung ermöglichen. Die Zeitverzögerung,
mit der die Leuchtelemente nach Betätigung der Auslöseeinheit 9 zu leuchten beginnen,
beträgt zwischen 1 ms und 15 ms.
[0043] Das Schuss-Signalelement 25 weist ferner einen elektromechanischen Schallerzeuger
auf, der Ladegeräusche und Schussgeräusche simuliert. Der elektromechanische Schallerzeuger
ist insbesondere als elektromechanischer Schallwandler ausgeführt, der an einer Gehäuseinnenwand
des Laufs 4 angeordnet ist. Der Lauf 4 ist im Wesentlichen hohlförmig ausgeführt.
Der Lauf 4 wirkt wie ein Lautsprechergehäuse. Der von dem elektromechanischen Schallwandler
verursachte Schall wird sowohl in den Außenraum als auch in den Hohlraum des Laufs
4 abgestrahlt. Der Lauf 4 weist einen Durchbruch auf. Der Durchbruch ist am dem Lauf
4 derart angeordnet, dass das Schussgeräusch mit hohem Frequenzpegel wahrgenommen
wird. Dies erfolgt dadurch, dass der für den Höreindruck wichtige Frequenzbereich
des Schussgeräusches durch die Verstärkung der vom elektromechanischen Schallwandler
direkt abgestrahlten Schallwelle durch die durch den Lauf 4 laufenden und aus dem
Durchbruch austretenden Schallwellen mit hohem Pegel wahrnehmbar ist. Vorteilhaft
ist es, wenn eine Laufstrecke der Schallwellen, die in den Hohlraum des Laufs 4 abgestrahlt
werden, derart ausgewählt ist, dass die Wegdifferenz zwischen den direkt an die Umgebung
abgestrahlten Schallwellen und den indirekt in den Lauf abgestrahlten Schallwellen
der halben Wellenlänge der Schallwellen entspricht. Dadurch können sich die verschiedenen
Schallwellen konstruktiv überlagern und ein verstärktes akustisches Signal ergeben.
Der elektromechanische Schallwandler ermöglicht die Abgabe lauter Lade- und Schussgeräusche
bei reduziertem Energieverbrauch. Die energieeffiziente Schallemission ist auf Frequenzen
im Bereich zwischen 100 Hz und 500 Hz optimiert.
[0044] Alternativ oder zusätzlich ist ein Anschlagen eines elektromechanischen Hammers gegen
einen Schwingkörper denkbar, der im gewünschten Frequenzbereich Eigenschwingungen
aufweist. Dafür eignet sich beispielsweise ein metallisches Bauelement, insbesondere
eine Platte, ein Stab, ein Rohr und/oder ein Freiformelement, das insbesondere eine
andere Funktion des Waffensimulators 1 aufweisen kann, wie beispielsweise der Lauf
4 oder ein Wickelkern für eine Lichtleitfaser.
[0045] Der Waffensimulator 1 kann zusätzlich zu der Statusanzeige 23 ferner ein Bereitschafts-Signalelement
26 aufweisen, um die Schussbereitschaft des Waffensimulators 1 akustisch zu signalisieren.
Dazu ist das Bereitschafts-Signalelement 26 mit der Abzugseinheit 8 in Signalverbindung.
Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Bereitschafts-Signalelement 26 in
die Abzugseinheit 8 integriert.
[0046] Nachfolgend wird der Aufbau der Laserstrahlquelle 12 mit der Strahlformungseinheit
15 näher erläutert. Die Laserstrahlquelle 12 ist als Laserdiode ausgeführt. Für die
Strahlformung wird lediglich ein Zentralbereich der von der Laserdiode emittierten
Laserstrahlung in eine Lichtleichtfaser 53 eingekoppelt. Die Lichtleitfaser ist mechanisch
flexibel. Die Lichtleitfaser ist elastisch in einer Richtung senkrecht zur Faserlängsachse
biegsam. Dadurch ist das Aufwickeln der Lichtleitfaser verbessert. Die Lichtleitfaser
ist insbesondere eine Monomode-Faser. Der Kerndurchmesser der Monomode-Faser ist insbesondere
kleiner als 10 µm, insbesondere kleiner als 8 µm, insbesondere kleiner als 6 µm und
beträgt insbesondere höchstens 4 µm. Zum Einkoppeln dient insbesondere eine asphärische
Linse. Damit ist sichergestellt, dass am Ausgang der Lichtleitfaser 53, also dem der
Laserdiode abgewandten Ende der Lichtleichtfaser 53, ein kreisrundes Strahlprofil
ausgekoppelt wird. Das Strahlprofil ist im Wesentlichen scharf, d. h. die Randübergänge
der Intensität I in Abhängigkeit des Strahlradius r
L, sind im Wesentlichen senkrecht. Das Kreisprofil ist aus dem ursprünglich größeren
Strahlprofil mittels der asphärischen Linse und der Lichtleitfaser 53 "ausgeschnitten".
Entlang der Ausbreitungsrichtung, also entlang der Strahlachse 13, ist allenfalls
eine Vergrößerung des Strahlenspots mit der fundamentalen Divergenz der Lichtleitfaser
53 selbst zu erwarten. Die Brennweite des Laserspots kann mittels einer Projektionsoptik
in Form eines Kollimators veränderlich eingestellt werden. Insbesondere ist es möglich,
den Durchmesser des Kreisprofils des Laserspots bei einer festgelegten Zielentfernung
einen gewünschten Kaliberdurchmesser abbildet. Typische Wettkampfprojektildurchmesser
von beispielsweise 0,177 Zoll, 0,22 Zoll, 0,308 Zoll, 0,38 Zoll und/oder 0,45 Zoll
können gezielt eingestellt werden. Entsprechend ist es auch möglich, durch die veränderlich
einstellbare Brennweite den Laserspot auf eine vorher bekannte Zielentfernung von
beispielsweise 10 m, 25 m, 50 m, 100 m oder 300 m anzupassen. Dadurch, dass der Kollimator
eine veränderlich einstellbare Brennweite aufweist, können mit ein und demselben Waffensimulator
1 Schüsse unterschiedlicher Kaliber und/oder unterschiedlicher Wettkampfdistanzen
abgebildet werden. Der Spotdurchmesser des Tophat-Profils des Laserstrahls beträgt
insbesondere höchstens 20 mm, insbesondere höchstens 15 mm, insbesondere höchstens
10 mm, insbesondere höchstens 5 mm und insbesondere höchstens 2,5 mm. Der Laserstrahlradius
r
L beträgt die Hälfte des Spotdurchmessers, also entsprechend höchstens 10 mm, insbesondere
höchstens 7,5 mm, insbesondere höchstens 5 mm, insbesondere höchstens 2,5 mm und insbesondere
höchstens 1,25 mm. Es ist möglich, den Spotdurchmesser in Abhängigkeit der Entfernung
des Zielobjekts und/oder in Abhängigkeit einer simulierten Waffe einzustellen.
[0047] Eine weiterhin verbesserte Strahlqualität, also eine homogenere Intensitätsverteilung
des Laserstrahls, kann dadurch verbessert werden, dass einzelne Strahlmoden innerhalb
der Faser überlagert, also gemischt werden. Dies erfolgt dadurch, dass innerhalb der
Lichtleitfaser 53 der Energieaustausch zwischen den verschiedenen Moden des Laserstrahls
ermöglicht wird. Dadurch ist eine gezielte Homogenisierung der einzelnen Laserstrahlmoden
möglich. Die verschiedenen Schritte der Laserstrahlformung sind in Fig. 7 bis 9 anhand
schematischer Laserstrahlintensitätsprofile in Abhängigkeit des Laserstrahlradius
r
L gezeigt. In Fig. 7 ist das von der Laserdiode emittierte Laserstrahlintensitätsprofil
gezeigt, das im Wesentlichen eine Gaußverteilung aufweist. Fig. 8 zeigt das mittels
der asphärischen Linse in die Lichtleitfaser ausgeschnittene und eingekoppelte Intensitätsprofil,
das an den Rändern, die durch den Faserradius r
F vorgegeben sind, scharf abgeschnitten ist. Die Intensitätsverteilung in Abhängigkeit
des Radius ist inhomogen. Eine Homogenisierung des Intensitätsprofils ist durch die
Modenmischung erzeugt und in Fig. 9 symbolisch dargestellt.
[0048] Die Modenmischung ist besonders unkompliziert dadurch möglich, dass die Lichtleitfaser
53 in Form einer Helix, insbesondere auf einem zylinderförmigen Kern 54 aufgewickelt
ist. Wesentlich ist, dass der Wickelradius mindestens dem Biegeradius der Lichtleitfaser
entspricht, um die Lichtführungseigenschaften der Lichtleitfaser 53 nicht zu unterbinden
und insbesondere um auszuschließen, dass unbeabsichtigt Laserstrahlung aus der Faser
53 austritt. Gleichzeitig sollte der Wickelradius nicht wesentlich über dem Zehnfachen
des Biegeradius liegen, um eine hinreichende Effizienz der Modenmischung, also der
Homogenisierung der Intensitätsverteilung, zu erreichen. Die mit der Wicklung verursachten
Mikrobiegungen bilden Streuzentren, an welchen die einzelnen, in der Lichtleitfaser
53 ausbreitungsfähigen Laserstrahlmoden Energie austauschen können. Der Energieaustausch
ermöglicht eine effektive Mischung der Laserstrahlmoden. Besonders vorteilhaft ist
es, die auf einen Wickelkern 54 gewickelte Lichtleitfaser 53 in dem Lauf 4 des Waffensimulators
1 zu integrieren, wobei der Außenradius des Laufs bei der gezeigten Laserpistole kleiner
ist als 15 mm und insbesondere kleiner ist als 12 mm.
[0049] Es wurde gefunden, dass unter Berücksichtigung des Helix-Steigungswinkels k ein effektiver
Faserbiegeradius eingestellt werden kann, der größer ist als der minimale Faserbiegeradius.
Dadurch ist es möglich, dass die Lichtleitfaser 53 auf einen besonders kleinen Wickelkern
54 aufwickelbar ist, dessen Wickelradius insbesondere kleiner ist als der minimale
Biegeradius der Faser, ohne dass die Lichtführung der Faser negativ beeinträchtigt
wird. Die Steigung k der Helix-Wicklung ergibt sich zu k = h/2 · r
w· Π. h entspricht der Höhe einer einzigen Wicklung. Der korrespondierende Steigungswinkel
β ergibt sich aus: tanβ = k. r
w entspricht dem Wickelradius. Insbesondere wurde gefunden, dass sich der effektive
Biegeradius r
B,eff der Lichtleitfaser 53 proportional zu

vergrößert. Durch diese Erkenntnis ist es möglich, eine auf einem Wickelkern 54 gewickelte
Lichtleitfaser 53 in dem Lauf 4 eines Waffensimulators 1 zu integrieren.
[0050] Insbesondere ist die Lichtleitfaser 53 als Kreiswicklung und/oder als Helixwicklung
so ausgeführt und im Lauf 4 des Waffensimulators 1 integriert, dass bei einer Seitenansicht
gemäß Fig. 1 oder Fig. 2, also mit Blickrichtung senkrecht zur Zylinderachse, die
insbesondere parallel zur Strahlachse des emittierten Laserstrahls angeordnet ist,
als nahezu transparent wahrgenommen wird. Dazu dient ein transparenter Kern in Form
eines Stabes oder eines Rohres aus transparentem Material, insbesondere PMMA. Die
einzelnen Wicklungen der Lichtleitfaser haben zueinander einen derart großen Abstand,
dass die gesamte Baugruppe insgesamt als nahezu transparent wahrgenommen wird. Insbesondere
ist die Lichtleitfaser 53 lediglich punktuell fixiert, insbesondere auf der Zylindermantelfläche
des PMMA-Stabes.
[0051] Alternativ kann die Lichtleitfaser an wenigen Punkten an einer Innenseite des PMMA-Rohres
fixiert sein. In diesem Fall handelt es sich um eine quasi kernfreie Wicklung. Dadurch,
dass eine im Wesentlichen transparente Lichtleitfaserwicklung vorliegt, kann ein im
Wesentlichen transparenter Lauf 4 gestaltet werden, der durch die bereits beschriebenen,
zumindest abschnittsweise transparent ausgeführten Bereiche des Laufs 4 abgerundet
wird.
[0052] Alternativ oder zusätzlich können Mikrobiegungen in die Lichtleitfasern mittels sogenannter
Modenmischwerkzeuge in die Lichtleitfaser eingebracht werden. In diesem Fall können
Lichtleitfasern nahezu linear, also makroskopisch nahezu ungebogen, geführt sein.
Eine derartige Lichtleitfaserführung ist auch als Faserwicklung im Sinne der vorliegenden
Erfindung zu verstehen.
[0053] Nachfolgend wird anhand der Fig. 4 die selbstspannende mechanische Abzugseinheit
8 näher erläutert. Die Abzugseinheit 8 weist ein Gehäuse 27 auf, das an einer Unterseite
zur Anbindung des Abzugszüngels 10 geöffnet ist. Der Abzugszüngel 10 ist starr mit
einem Abzugshebel 28 verbunden, der um eine Abzugs-Drehachse 29 drehbar im Gehäuse
27 gelagert ist. Der Abzugshebel 28 ist mit einer Abzugshebel-Druckfeder 30 federbelastet
im Gehäuse 27 gehalten. Die Abzugshebel-Druckfeder 30 kann über eine Abzugshebel-Druckfeder-Stellschraube
31 und einen Abzugshebel-Druckstift 32 einstellbar komprimiert werden, um eine Druckkraft
auf den Abzugshebel 28 veränderlich einzustellen. Entgegen der von der Abzugshebel-Druckfeder
30 verursachten Druckkraft kann der Abzugshebel 28 durch Betätigung des Abzugszüngels
10 um die Abzugshebel-Drehachse 29 gemäß Fig. 4 im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden.
Eine dem Abzugszüngel 10 gegenüberliegenden Kontaktnase 33, die einteilig am Abzugshebel
28 angeformt ist, kann ein Rasthebel 34 kontaktiert werden. Der Rasthebel 34 ist gegen
eine Rasthebel-Druckfeder 35 federbeaufschlagt und um eine Rasthebel-Drehachse 36
drehbar im Gehäuse 27 angeordnet. Die Kontaktnase 33 wirkt mit einer Kontaktschräge
37 des Rasthebels 34 zusammen.
[0054] Bezogen auf die Rasthebel-Drehachse 36 gegenüberliegend der Kontaktschräge 37 weist
der Rasthebel 34 eine Rasthebel-Klinke 38 auf, in die ein Schlaghebel 39 in der vorgespannten
Anordnung mit einem Rastvorsprung 40 einrastet. Der Schlaghebel 39 ist um eine Schlaghebel-Drehachse
41 drehbar und mit einer von einer Schlagfeder 42 verursachten Schlagkraft beaufschlagt
in dem Gehäuse 27 angeordnet. Die von der Schlagfeder 42 verursachte Schlagkraft ist
mittels eines Schlagfeder-Stellelements 43 veränderlich einstellbar ausgeführt. An
einem dem Rastvorsprung 40 bezüglich der Schlaghebel-Drehachse 41 gegenüberliegenden
Ende weist der Schlaghebel 39 eine Schalterkontaktfläche 44 auf, die zum Anschlagen
bzw. Kontaktieren eines elektrischen Schalters 45 dient. Durch Kontaktieren des Schalters
45 mit der Schalterkontaktfläche 44 des Schlaghebels 39 wird der Schalter 45 ausgelöst
und damit ein erster Puls von der Laserstrahlquelle 12 initiiert. Dies erfolgt dadurch,
dass der Abzugszüngel 10 in Auslöserichtung 46 betätigt wird. Der Schlaghebel 28 dreht
im Gegenuhrzeigersinn um die Schlaghebel-Drehachse 29 und kontaktiert mit der Kontaktnase
33 den Rasthebel 34 an der Kontaktschräge 37. Dadurch wird der Rasthebel 37 im Gegenuhrzeigersinn
um die Rasthebel-Drehachse 36 gedreht, wobei die Klinke 38 von dem Rastvorsprung 40
des Schlaghebels 39 entfernt wird. Sobald eine Überdeckung des Rastvorsprungs 40 durch
die Klinke 38 nicht mehr gewährleistet ist, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist, dreht
der Schlaghebel 39 in Folge der Federkraftbeaufschlagung durch die Schlagfeder 42
im Uhrzeigersinn und bewirkt ein Kontaktieren des mechanischen Schalters 45 durch
den Schlaghebel 39.
[0055] Ein Abzugshebel-Stellelement 47 und ein Rasthebel-Stellelement 48 dienen zum Einstellen
eines Vorweges v eines Druckpunktes. Der Vorweg v zum Druckpunkt entspricht dem Weg,
den der Abzugshebel 28 entgegen der Abzugshebel-Druckfeder 30 gedreht werden muss,
bis er an der Kontaktschräge 37 des Rasthebels 2 anliegt. Mittels eines weiteren Spannweg-Einstellelements
49 kann der Spannweg des Schlaghebels 39 einstellbar festgelegt werden. Sämtliche
Einstellelemente gemäß der mechanischen Abzugseinheit 8 sind als Stellschrauben ausgeführt,
die in ein Innengewinde des Gehäuses 27 und/oder der verlagerbaren Komponenten einschraubbar
sind.
[0056] Anstelle der mechanischen selbstspannenden Abzugseinheit 8 kann auch eine elektrische
Abzugseinheit verwendet werden. Eine derartige elektrische Abzugseinheit ist beispielsweise
von einer Druckluftwaffe vom Typ LP10E von Steyr Sport bekannt.
[0057] Wenn der Abzugszüngel 10 entlastet wird, drückt die von der Abzugshebel-Druckfeder
30 verursachte Druckkraft den Abzugshebel 28 wieder zurück in die Ausgangsposition.
Dies gilt gleichermaßen für den Rasthebel 34 und den Schlaghebel 39, der in die Klinke
38 einrastet. Zusätzliche mechanische Energie zum Vorspannen ist nicht erforderlich.
[0058] Nachfolgend wird die Funktionsweise des Waffensimulators 1 anhand der Fig. 5 und
6 für einen wie beispielsweise beim Modernen Fünfkampf typischen Ablauf näher erläutert.
Das Reglement des Modernen Fünfkampfes erfordert vor der Schussabgabe ein Berühren
eines Schießtisches 50 oder eines ähnlichen Gegenstands. Der Schütze 51 neigt den
Schussarm mit der Schusshand, in der er den Waffensimulator 1 hält, nach unten, zu
dem Schießtisch. Der Schussarm ist im Wesentlichen um 45° nach unten geneigt. Es ist
auch denkbar, dass der Schussarm in einem Winkelbereich zwischen 15° und 75°, insbesondere
zwischen 20° und 70°, insbesondere zwischen 25° und 65° und insbesondere zwischen
30° und 60° für den Ladevorgang nach unten neigt. Wesentlich ist, dass durch die Bewegung
des Schussarms nach unten die Bereitschafts-Schalteinheit 18 betätigt wird. Dadurch,
dass die Bereitschafts-Schalteinheit 18 im Bereich der Mündung 14, und insbesondere
an der Außenseite des Grundkörpers 2 des Waffensimulators 1 angeordnet ist, kontaktiert
der Ladehebel 20 der Bereitschafts-Schalteinheit 18 den Schießtisch 50. Der Ladehebel
20 wird entlang der Betätigungsrichtung mit dem erforderlichen Betätigungsweg von
etwa 10 mm entgegen der Druckfeder 21 eingedrückt, bis der elektrische Schalter 22
auslöst und die Schussbereitschaft herstellt. Die Abzugseinheit 8 ist bereits zuvor
in selbstspannender Weise aktiviert worden. Der Abzug ist vorgespannt. Der Waffensimulator
1 ist "geladen", also schussbereit. Eine weitere Ladebewegung durch den Schützen 51
ist nicht erforderlich. Insbesondere kann die freie Hand und/oder der freie Arm des
Schützen 51 untätig bleiben. Eine Schussabgabe ist unmittelbar möglich, nachdem der
Schütze 51 den Schussarm mit der Schusshand wieder in die Schießposition verlagert
hat (vgl. Fig. 6). Der Schütze muss lediglich den Abzugszüngel 10 abdrücken. Die Verlagerung
von der Ruheposition/Ladeposition in Fig. 5 in die Schießposition gemäß Fig. 6 ist
durch ausschließliches Schwenken des Schussarms möglich. Die Schussabgabe kann schneller
und mit höherer Genauigkeit erfolgen.
[0059] Durch die Schussabgabe werden dem Schützen 51 über das Schuss-Signalelement 25 optische
und/oder akustische Signale vermittelt. Im nicht genutzten Zustand befindet sich der
Waffensimulator 1 im Energiesparmodus, einem sogenannten Stand-by-Betrieb. Im Energiesparmodus
ist die Laserstrahlquelle nicht mit Energie versorgt. Die Energieversorgung zur Laserstrahlquelle
ist im Energiesparmodus unterbrochen. Der Energieverbrauch im Energiesparmodus ist
gering und beträgt insbesondere weniger als 10 µW und insbesondere weniger als 1 µW.
Während des Energiesparmodus wird der Schaltzustand der Bereitschafts-Schalteinheit
18 kontinuierlich und insbesondere mit einem niedrigen Takt von wenigen kHz abgefragt.
Sobald die Bereitschafts-Schalteinheit 18 gemäß Fig. 5 betätigt wird, wird über die
Steuerungseinheit 17 von dem Energiesparmodus in den Einzelschussmodus gewechselt.
In dem Einzelschussmodus ist der Waffensimulator 1 schussbereit. Dazu steht die Steuerungseinheit
mit der Laserstrahlquelle 12 in Signalverbindung. Der Übergang von dem Energiesparmodus,
quasi einem Schlafzustand, in die Schussbereitschaft beträgt wenige Bruchteile einer
Sekunde, die der Schütze 51 selbst nicht als Verzögerung wahrnimmt. Diese Zeitdauer
wird auch als Aufwachzeit bezeichnet. Durch Auslösen der Auslöseeinheit 9, also durch
Betätigung des Abzugszüngels 10, wird ein Laserschuss ausgelöst und ein entsprechender
Laserstrahlpuls vom Waffensimulator 1 abgegeben.
[0060] Nach Schussabgabe erfolgt ein Umschalten von dem Einzelschussmodus in den Energiesparmodus,
insbesondere nach Abschluss der Laserstrahlemission. Der Energieverbrauch des Waffensimulators
1 ist reduziert. Insbesondere ist gewährleistet, dass der Waffensimulator 1 im Wesentlichen
immer, außer während der Schussabgabe, in einem Energiesparmodus betrieben wird. Der
Waffensimulator 1 ist geeignet, um mindestens 20000 Laserschüsse oder mehr aus einer
Batterieladung abzugeben. Erfahrungsgemäß kann der Waffensimulator 1 mindestens 12
Monate am Stück im Energiesparmodus mit einer Batterieladung betrieben werden. Die
Gefahr von Fehlbedienungen und eines versehentlichen Entladens der Energiequelle,
beispielsweise durch Nichtbetätigen eines Netzversorgungsschalters, sind ausgeschlossen.
[0061] Der laserbasierte Waffensimulator 1 ermöglicht darüber hinaus einen Mehrschussmodus,
der dadurch eingestellt werden kann, dass der Abzugszüngel 10 gleichzeitig mit der
Bereitschafts-Schalteinheit 18 betätigt wird. Das kann dadurch erfolgen, dass der
Schütze 51 beim Absenken des Waffensimulators 1 gemäß Fig. 5 während des Kontaktierens
des Schießtisches 50 zeitgleich den Abzugszüngel 10 aktiviert. Dadurch wird der Mehrschussmodus
eingestellt. Das gleichzeitige Betätigen des Abzugszüngels 10 und der Bereitschafts-Schalteinheit
18 kann auch in anderer Weise erfolgen. Insbesondere kann die Bereitschafts-Schalteinheit
18 zum Wechsel in den Mehrschussmodus auch manuell betätigt werden, also manuell eingedrückt
werden. Mehrschussmodus bedeutet, dass nach Abgabe eines Einzelschusses nicht automatisch
in den Energiesparmodus zurückgewechselt wird, sondern für eine veränderlich einstellbare
Zeitdauer mehrere Laserschüsse hintereinander abgegeben werden können, wobei eine
Pause zwischen zwei Einzelschüssen veränderlich einstellbar mit 15 ms bis 2 s möglich
sind. Die Dauer, für die der Mehrschussmodus aufrechterhalten bleibt, beträgt beispielsweise
zwischen 10s und 3 min. Während des Mehrschussmodus wird ein Quasi-Dauerlaserstrahl
emittiert. Dem Schützen 51 wird dadurch eine einfachere Einstellung der Visierung
ermöglicht. Beim Einschalten des Mehrschussmodus wird dem Schützen 51 der Ladezustand
der Energiequelle 17 akustisch und/oder optisch signalisiert. Beispielsweise folgt
auf einen ersten Signalton mit einer Frequenz zwischen 500 und 5000 Hz, der etwa 1
s schwingt, ein zweiter Signalton mit einer höheren oder niedrigeren Frequenz. Der
Frequenzabstand ist ein Maß für den Ladezustand der Energiequelle. Je größer der Frequenzabstand,
desto schlechter ist der Batteriezustand. Das Signaltonpaar kann mehrfach wiederholt
werden, beispielsweise dreifach. Zusätzlich kann eine Variation der Lautstärke zur
Signalisierung des Ladezustands der Energiequelle genutzt werden.
[0062] Der erfindungsgemäße Waffensimulator 1 weist eine Reihe von Vorteilen auf:
Der Waffensimulator 1 ist konform zum Regelwerk des Weltverbandes für modernen Fünfkampf
(UIPM). Der Waffensimulator 1 kann einhändig, ausschließlich mit der Schießhand, betätigt
werden, wenn ein Gegenstand wie beispielsweise ein Schießtisch bereitsteht. Durch
Berührung des Schießtisches mit dem Waffensimulator 1 wird die Schießbereitschaft
automatisch hergestellt. Eine zweite Hand ist für den Schießbetrieb nicht benötigt
und kann in einer Ruheposition gehalten werden, um dem Körper des Schützen größtmögliche
Ruhe zu verschaffen. Eine bislang für unüberwindbar gehaltene Beschränkung der Schießgeschwindigkeit,
also Zeitdauer je Schuss, durch die Betätigung eines konventionellen Lade- bzw. Spannhebels
bei Sport-, Luft- und/oder Laserpistolen ist aufgehoben.
[0063] Das durch konventionelles Laden erhöhte Risiko von Fehlschüssen, insbesondere verursacht
durch Ladebewegungen des Ladearms des Schützen und der davon ausgelösten weiteren
Körperbewegungen wie Neigung und/oder Rotation des Oberkörpers sowie insgesamt der
Unruhe im Körper des Schützen und der mentalen Ablenkung, werden beseitigt.
[0064] Die Trefferwahrscheinlichkeit und Schusseffizienz werden verbessert.
[0065] Die im modernen Fünfkampf kaum zuverlässig beurteilbare Berührung des Schießtisches
durch den Waffensimulator ist gewährleistet und somit als zwingende Voraussetzung
für die Schussabgabe unabdingbar. Für die Athleten sinkt dadurch das Risiko einer
Zeitstrafe. Die Schussabgabe ohne vorherige Schießtischberührung ist faktisch nicht
möglich.
[0066] Der Waffensimulator 1 kann zur Ermittlung der Zeitpunkte der Betätigung von Bereitschafts-Schalteinheit
und Auslöseeinheit zur genauen Schießzeitmessung genutzt werden. Dadurch ergibt sich
ein besonderer Trainingsvorteil. Daraus ergibt sich insbesondere auch ein Dokumentationsvorteil
bei der Durchführung eines Wettkampfes. Das tatsächliche zeitliche Geschehen bei der
Schussabgabe und Laden des Waffensimulators 1 kann nachprüfbar nachvollzogen werden.
Ein typischer Ladehebel ist entbehrlich. Der Ladehebel ist typischerweise ein Verschleißteil,
der im modernen Fünfkampf aufgrund der extremem mechanischen Belastung regelmäßig
getauscht werden muss. Das Risiko eines Materialausfalls während des Wettkampfes sinkt.
Bei einer nichtmechanischen, also elektrischen Abzugseinheit entfällt ein Großteil
der Verschleißkomponenten.
[0067] Der Waffensimulator 1 kann beidhändig ausgeführt werden. Es sind spezielle Waffensimulatoren
für Linkshänder und für Rechtshänder gleichermaßen möglich. Auch manuell bedienbare
Ladevorrichtungen sind für Rechtshänderschützen optimiert. Da derartige Ladevorrichtungen
bei dem erfindungsgemäßen Waffensimulator nicht vorgesehen sind, herrschen diesbezüglich
identische Voraussetzungen für Rechtshänder und Linkshänder.
[0068] Mit Ausnahme des Handgriffs sind Rechtshänder- und Linkshänder-Version des Waffensimulators
identisch. Die Montage und Fertigung des Waffensimulators ist effizient möglich und
dadurch kosteneffektiv. Eine Fehlanwendung des Simulators während des Wettbewerbs,
insbesondere das Risiko einer Disqualifikation, weil der Waffensimulator beim Laden
nicht in Richtung des Ziels ausgerichtet bleiben darf, ist ausgeschlossen, da ein
Laden, also das Vorspannen nur dann erfolgt, wenn der Waffensimulator auf dem Schießtisch
aufgesetzt wird. Der erforderliche Anpressdruck zur Herstellung der Schießbereitschaft
auf dem Schießtisch ist veränderlich einstellbar. Insbesondere ist der Anpressdruck
derart hoch eingestellt, dass eine versehentliche Herstellung der Schießbereitschaft
durch Beschleunigen des Waffensimulators, insbesondere ohne Kontakt mit dem Schießtisch,
zuverlässig unterbunden wird. Dieser Minimal-Anpressdruck kann durch die Rückstellkraft
der Feder und die Masse des Ladehebels darüber hinaus in weiten Bereichen nach Vorlieben
des Schützen individuell angepasst werden. Der Waffensimulator weist eine kompakte
und robuste Bauweise auf. Vorstehende Teile sind vermieden. Alle Komponenten sind
im Wesentlichen innerhalb des Gehäuses sicher angeordnet.
[0069] Eine elektronische Abzugseinheit weist weitere Vorteile auf:
Eine elektronische Abzugseinheit ist als Match-Druckpunktabzug mit höchster Güte und
Lebensdauer herstellbar. Im Gegensatz zu einer mechanischen Abzugseinheit tritt bei
der elektronischen Abzugseinheit im Wesentlichen kein Verschleiß beispielsweise durch
Abrieb oder Aufrauungen von mechanisch miteinander zusammenwirkenden Komponenten auf.
Ein derartiger Verschleiß erfordert typischerweise eine Nacharbeit der mechanischen
Komponenten und/oder deren Austausch innerhalb regelmäßiger Wartungszyklen. Derartige
Zyklen können für eine elektronische Abzugseinheit beispielsweise um mindestens das
Doppelte, insbesondere mindestens das Fünffache und insbesondere mindestens das Zehnfache
verlängert werden. Der Wartungsaufwand für die elektronische Abzugseinheit ist wesentlich
reduziert.
[0070] Der bei mechanischen Abzugseinheiten systemimmanente Nachlaufweg ist reduziert und
kann insbesondere bis auf Null reduziert werden, was die Schusspräzision positiv beeinflusst.
[0071] Die Abzugscharakteristik ist feiner und langzeitstabiler einstellbar als bei mechanischen
Abzugsvorrichtungen.
[0072] Ein separater Schalter zum Ein- und Ausschalten der Stromversorgung ist entbehrlich,
da die Betätigung der Bereitschafts-Schalteinheit die gesamte Elektronik einschaltet
und nach entsprechender Ruhezeit wieder abschaltet. Eine separate Energiequelle in
Form einer Batterie ist entbehrlich, da sowohl die Laserstrahlquelle als auch die
elektronische Abzugseinheit aus einer zentralen Energiequelle versorgt werden. Die
Statusanzeige für die Zentralbatterie ermöglicht eine unmittelbare Anzeige der Anzahl
der mit der elektronischen Abzugseinheit noch auslösbaren Schüsse. Der Stromverbrauch
ist zusätzlich reduziert.
Bezugszeichenliste
[0073]
- 1
- Waffensimulator
- 2
- Grundkörper
- 3
- Griffelement
- 4
- Lauf
- 5
- Kimme
- 6
- Korn
- 7
- Verstellrad
- 8
- Abzugseinheit
- 9
- Auslöseeinheit
- 10
- Abzugszüngel
- 11
- Schutzbügel
- 12
- Laserstrahlquelle
- 13
- Strahlachse
- 14
- Mündung
- 15
- Strahlformungseinheit
- 16
- Energiequelle
- 17
- Steuerungseinheit
- 18
- Bereitschafts-Schalteinheit
- 19
- Unterseite
- 20
- Ladehebel
- 21
- Druckfeder
- 22
- elektrischer Schalter
- 23
- Statusanzeige
- 24
- Energie-Signalelement
- 25
- Schuss-Signalelement
- 26
- Bereitschafts-Signalelement
- 27
- Gehäuse
- 28
- Abzugshebel
- 29
- Abzugshebel-Drehachse
- 30
- Abzugshebel-Druckfeder
- 31
- Abzugshebel-Druckfeder-Stellschraube
- 32
- Abzugshebel-Druckstift
- 33
- Kontaktnase
- 34
- Rasthebel
- 35
- Rasthebel-Druckfeder
- 36
- Rasthebel-Drehachse
- 37
- Kontaktschräge
- 38
- Klinke
- 39
- Schlaghebel
- 40
- Rastvorsprung
- 41
- Schlaghebel-Drehachse
- 42
- Schlagfeder
- 43
- Schlagfeder-Einstellelement
- 44
- Schalterkontaktfläche
- 45
- Schalter
- 46
- Auslöserichtung
- 47
- Abzugshebel-Einstellelement
- 48
- Rasthebel-Einstellelement
- 49
- Spannweg-Einstellelement
- 50
- Schießtisch
- 51
- Schütze
- 52
- Betätigungsrichtung
- 53
- Lichtleitfaser
- 54
- Wickelkern
- 55
- LED-Element
- 56
- Mittelteil
- 57
- Laufunterzug
- 58
- Leuchtelement
1. Laserbasierter Waffensimulator umfassend
a. einen Grundkörper (2),
b. eine selbstspannende Abzugseinheit (8),
c. eine Bereitschafts-Schalteinheit (18) zum Erzeugen einer Schussbereitschaft,
wobei die Bereitschafts-Schalteinheit (18) ein Sensorelement aufweist und an einer
Außenseite des Grundkörpers (2) angeordnet ist.
2. Laserbasierter Waffensimulator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) einen Lauf (4) und/oder einen Laufunterzug (57) aufweist, wobei
das Sensorelement an einer Unterseite (19) des Laufs (4) und/oder an einer Unterseite
des Laufunterzugs (57) und/oder an einer Stirnseite des Laufunterzugs (57) und/oder
an einer Stirnseite des Laufs (4) angeordnet ist.
3. Laserbasierter Waffensimulator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitschafts-Schalteinheit (18) einen elektrischen Schalter (22) aufweist.
4. Laserbasierter Waffensimulator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) eine Mündung (14) zum Abgeben eines Laserstrahls aufweist, wobei
das Sensorelement im Bereich der Mündung (14) angeordnet ist.
5. Laserbasierter Waffensimulator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement vollständig innerhalb eines virtuellen Zylindervolumens um eine
Strahlachse (13) des Laserstrahls angeordnet ist, wobei insbesondere ein Zylinderradius
(r) höchstens 15 cm, insbesondere höchstens 12 cm und insbesondere höchstens 10 cm
beträgt.
6. Laserbasierter Waffensimulator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine, insbesondere manuell betätigbare, Auslöseeinheit (9) zum Erzeugen eines Auslösesignals
für die Laserstrahlquelle (12), wobei das Sensorelement entlang der Strahlachse (13)
beabstandet zu der Auslöseeinheit (9) angeordnet ist, wobei das Sensorelement entlang
der Strahlachse (13) insbesondere näher an der Mündung (14) als an der Auslöseeinheit
(9) angeordnet ist.
7. Laserbasierter Waffensimulator gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement als Ladehebel (20) ausgeführt ist, der in einer quer oder parallel
zur Strahlachse (13) orientierten Betätigungsrichtung betätigbar ist.
8. Laserbasierter Waffensimulator gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Betätigungsweg entlang der Betätigungsrichtung von höchstens 50 mm, insbesondere
von höchstens 20 mm, insbesondere von höchstens 10 mm, insbesondere von höchstens
5 mm und insbesondere von höchstens 3 mm.
9. Laserbasierter Waffensimulator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement als Drehelement ausgeführt ist, das in einer quer zur Strahlachse
(13) orientierten Betätigungsdrehrichtung betätigbar ist.
10. Laserbasierter Waffensimulator gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehachse des Drehelements senkrecht zur Strahlachse orientiert ist und insbesondere
innerhalb des virtuellen Zylindervolumens angeordnet ist.
11. Laserbasierter Waffensimulator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement eine Sensorfläche zur Erfassung ohmscher, kapazitiver, induktiver,
optischer und/oder thermischer Veränderungen.
12. Verfahren zum Herstellen einer Schussbereitschaft bei einem laserbasierten Waffensimulator
(1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche umfassend die Verfahrensschritte,
- selbsttätiges Spannen der Abzugseinheit (8),
- Betätigen der Bereitschafts-Schalteinheit (18) zum Erzeugen der Schussbereitschaft.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigen der Bereitschafts-Schalteinheit (18) ein Betätigen des Sensorelements
umfasst, wobei das Betätigen des Sensorelements insbesondere einhändig durchführbar
ist.
14. Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch ein Betätigen des Sensorelements durch Berühren mit oder Annähern an einen anderen Gegenstand (50).
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch ein, insbesondere automatisches, Rücksetzen der Bereitschafts-Schalteinheit (18)
nach Abgabe eines Laserschusses.