РУЧНОЕ ГАЗОГЕНЕРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2016 года по МПК F42B4/10 F41C3/00 F41A19/58 

Изобретение относится к ручным устройствам для сигнальных целей, автоматического запуска факелов, осветительных звездок и т.п., используя генерируемые газы, и может применяться для самообороны при отпугивании бродячих или диких животных светозвуковым форсом, образующимся при горении пироэлементов, установленных в сменном картридже.

Уровень данной области техники характеризует конструкция оружия самообороны, описанная в патенте RU 2172460 C1, F41С 3/00, F41А 19/58, 2001 г., которое содержит откидную стрельбовую кассету (многоместный картридж) с равно распределенными по периметру каналами под функциональные патроны, гильзы которых служат в качестве короткого ствола для стрельбы на ограниченную дистанцию полета.

Патроны примыкают к опоре, где размещены подпружиненные осевые электроконтакты, подключенные через автоматический коммутатор, имеющий программное устройство управления стрельбой, к магнитоэлектрическому импульсному источнику тока, который приводится в действие нажимной клавишей.

Недостатком описанного пистолета является трудоемкость и продолжительность перезарядки патронов, которые возможно криминально переоснастить.

Описанное стреляющее устройство для промышленного производства необходимо лицензировать в качестве оружия ограниченного поражения, а приобретение его возможно только при регистрации разрешительных документов, что ограничивает практический оборот в качестве продукции общего пользования, в частности для отпугивания бродячих собак и диких животных.

Отмеченные недостатки устранены в ручном газогенерирующем устройстве импульсного действия по патенту RU 138470 U1, F41Н 9/10, 2013 г., которое по технической сущности и числу совпадающих признаков выбрано в качестве наиболее близкого аналога предложенному устройству.

Известное газогенерирующее устройство импульсного действия содержит размещенные в корпусе, имеющем форму согнутой ладони руки человека, многоместный картридж с функциональными пироэлементами, автоматический коммутатор с источником питания, взаимодействующим с нажимной клавишей, которые электрически связаны между собой.

Пироэлементы неразъемно прижаты к токоведущим опорам, внутри которых размещены электроконтакты связи с автоматическим коммутатором, управляющим порядком инициирования капсюлей-воспламенителей пироэлементов.

Съемный одноразовый картридж оснащен габаритными защелками в окнах торцевых копиров корпуса, над одним из которых смонтирован нажимной рычаг, предназначенный для извлечения использованного картриджа и замены его новым, снаряженным.

Пироэлементы при горении генерируют газообразные продукты, выбрасываемые в форме форса яркого свечения, сопровождающегося резким звуком высокой тональности, что совокупно оказывает шокирующее, останавливающее действие на животных.

Неразъемное крепление пироэлементов в сменном картридже исключает возможность переделки устройства в стреляющее поражающими элементами, то есть как пиротехническое средство оно не требует лицензии на приобретение, что определяет возможность свободного гражданского применения.

Выполнение корпуса в виде рукоятки, по форме согнутой ладони руки человека, необходимо для исключения внешней схожести со стреляющим оружием.

Однако продолжением достоинств известного устройства является присущий недостаток: узкоцелевое применение только в качестве «антидога» для отпугивания бродячих собак и диких животных импульсно формируемыми светозвуковыми форсами газообразных продуктов горения пироэлементов.

Кинетическая энергия генерируемых газообразных продуктов при этом не используется.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение технологических возможностей газогенерирующего устройства импульсного действия, пригодного для универсального применения как в качестве локального отпугивающего средства, так и для постановки высотных сигналов.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном ручном газогенерирующем устройстве импульсного действия, пироэлементы которого неразъемно установлены в автономных ячейках многоместного сменного картриджа, оснащенного габаритными защелками для крепления в посадочном гнезде корпуса, имеющего форму под согнутую ладонь руки человека, при этом пироэлементы примыкают к контактам на дне посадочного гнезда, которые связаны через автоматический коммутатор с источником электропитания, оснащенным нажимной клавишей включения, согласно изобретению на уступе ячеек картриджа дополнительно над пироэлементами с гарантированным зазором установлены покрытые обтюрирующей крышкой функциональные звездки пиротехнического состава, при этом картридж снаружи снабжен ребрами жесткости и сквозным центральным окном, образующие которого выполнены конгруэнтными примыкающим поверхностям.

Отличительные признаки предложенного технического решения сообщили устройству новое качество по запуску на высоту сигнальных и осветительных пиротехнических звездок посредством накопленной энергии газообразных продуктов, образующихся при горении пироэлементов, которые также могут быть использованы автономно в качестве генераторов локального светозвукового форса, направленного против агрессивного нападения животных.

По существу предложенное изобретение представляет собой бесствольное стреляющее ручное устройство универсального применения при использовании функционально и конструктивно разных, но совместимых картриджей.

Размещение функциональных звездок на уступе ячеек картриджа с гарантированным зазором формообразует камеру сгорания пироэлемента, где происходит рост давления накапливаемых газообразных продуктов горения, энергией которых осуществляется метание горящей пиротехнической звездки на заданную высоту.

При горении функциональных звездок формируется газоаэрозольное образование, излучающее в оптическом диапазоне, возможно окрашенное разным цветом дымовых сигналов, что является новым качеством, неприсущим известным аналогам.

Перемычки между ячейками картриджа и его центральным сквозным окном образуют эквидистантные арки, которые выполняют функции кривого бруса, работающего в основном на сжатие, вызывая в опорах (двух других перемычках картриджа за окном) не только продольные, но и поперечные реакции - распор, кратно повышая тем самым несущую прочность картриджа, устойчивого при динамическом циклическом нагружении.

Несимметричные динамические нагрузки на картридж при автономном функционировании снаряжения в его ячейках воспринимаются примыкающими конртфорсами, то есть в перемычках между ячейками демпфируются односторонние деформации, вызываемые повышенным давлением накопленных газообразных веществ, образующихся при горении пироэлементов, для метания звездок, исключая деформационные разрушения картриджа.

Оснащение картриджа наружными ребрами жесткости, по определению, позволило, за счет увеличения несущей прочности, развивать внутри ячеек повышенное давление газообразных продуктов горения пироэлементов.

Профиль сквозного центрального окна в картридже обеспечил демпфирование неравномерных динамических нагрузок при импульсном генерировании газов, аккумулируемых в ячейках, необходимых для достижения заданного импульса силы метания функциональной звездки на дистанцию автономного полета, сохраняя при этом конструкционную целостность и функциональность картриджа для дальнейшего применения по назначению.

То есть картридж спрофилирован таким образом, что пригоден для использования функциональных (светозвуковых, осветительных и др.) зарядов, метаемых на значительное расстояние.

Предложенное устройство используется по новому назначению, когда газогенерирующие пироэлементы выполняют функции метательного средства для дополнительных функциональных звездок.

При этом устройство по изобретению является пригодным для использования без переделок, в качестве «антидога» подобно прототипу, когда устанавливается картридж с тремя пироэлементами без дополнительного снаряжения в ячейках. Таким образом, предложенное устройство является универсальным пусковым средством для различных пиротехнических зарядов, локального или высотного действия, что расширяет технологические возможности его применения.

Сущность предложенного ручного газогенерирующего устройства импульсного действия поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративное назначение и не ограничивают объем притязаний совокупности существенных признаков формулы.

На чертежах изображены:

на фиг. 1 - общий вид устройства (без крышки);

на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1;

на фиг. 3 - вариант устройства «антидог».

В пластмассовом корпусе 1 (фиг. 1 и 3), выполненном по форме согнутой ладони руки человека, который оснащен в рабочем торце посадочным гнездом 2 под сменный многоместный картридж 3, содержится два (фиг. 1) запрессованных пироэлемента 4 или три пироэлемента 4 в картридже 5 (фиг. 3), генерирующих при инициировании газообразные продукты горения.

В картридже 3 между двумя цилиндрическими ячейками 6, на дне которых запрессованы пироэлементы 4, выполнено сквозное окно 7, профиль которого конгруэнтен примыкающим поверхностям картриджа 3: дуговой со стороны цилиндрических ячеек 6 и прямолинейный параллельно образующим картриджа 3 (фиг. 2). Таким образом, между центральным окном 7 и ячейками 6 сформированы арочные перемычки 8, затянутые в контрфорс - опорные перемычки 9.

В устройстве по фиг. 3 свободно истекающие газообразные продукты горения пироэлементов 4 в форме короткофокусного форса производят локальное светозвуковое действие, а по фиг. 1 - газообразные продукты горения накапливаются в закрытой камере 10 сгорания, где повышается давление.

Камера 10 сгорания образована под функциональной пиротехнической звездкой 11, установленной на уступе 12 ячейки 6, с гарантированным зазором относительно пироэлемента 4.

Звездка 11, выполненная из осветительного или сигнального (дымообразующего цветного) пиротехнических составов, покрыта обтюрирующей крышкой 13, закрепленной в ячейке 6.

По периметру картриджа 3 выполнены усилительные ребра 14 жесткости.

Пироэлементы 4 опираются на подпружиненные автономные электроконтакты 15, которые связаны с автоматическим коммутатором 16, имеющем программу подключения к источнику 17 электропитания, приводимым в действие кнопкой 18 от нажимной клавиши 19.

Электроконтакты 15 размещены внутри плоских пружин 20 (фиг. 2), закрепленных на донной пластине (условно не показана), электрически связанной с автоматическим коммутатором 16.

На габаритных торцах картриджей 3 и 5 выполнены пружинные защелки 21, кинематически замыкаемые при установке в окнах 22 корпуса 1, расположенных за клиновыми копирами 23, сжимающими консольно закрепленные защелки 21 при подаче картриджей 3, 5 в посадочное гнездо 2 до упора пироэлементов 4 в электроконтакты 15.

При этом нагружаются плоские пружины 20, которые отклоняются до упора в несущую пластину, чем обеспечивается силовое замыкание картриджей 3, 5 в посадочном гнезде 2 и беззазорное примыкание пироэлементов 4 к соответствующим подпружиненным электроконтактам 15.

Над одним из окон 22 (верхним по чертежу) копира 23 на корпусе 1 смонтирован нажимной рычаг 24 для размыкания структурных элементов устройства при извлечении из гнезда 2 картриджей 3, 5 с использованными пироэлементами 4.

Функционирует устройство следующим образом.

При нажатии пальцем руки, удерживающей устройство, на клавишу 19 источник 17 питания подключается к коммутатору 16, который автоматически инициирует один из трех контактов 15.

Импульс тока от электроконтакта 15 передается на примыкающий пироэлемент 4, инициируя чувствительный к тепловой энергии его воспламенитель, поджигающий пиротехническое снаряжение пироэлемента 4.

При горении пироэлемента 4 генерируются газообразные продукты, которые в открытом картридже 5 образуют функциональный светящийся форс, который сопровождается резким громким звуком, а в картридже 3 - накапливаются в камере 10 сгорания, где повышается давление.

Горячие продукты горения, аккумулированные в камере 10 горения, воспламеняют пиротехническую звездку 11, которая импульсом силы от давления газов в камере 10 сгорания метается из направляющей ячейки 6 на высоту до 70 м, где формируется газоаэрозольное образование, излучающее в оптическом диапазоне, которое служит для освещения или в качестве цветного дымового сигнала, хорошо видимого и различимого на расстоянии.

После расходования пироэлементов 4 пальцем руки нажимают на рычаг 24, выводя из зацепления с окном 22 торцевую защелку 21, которая скользит по клиновому копиру 23, выталкивая картридж 3 или 5 на выход из посадочного гнезда 2 корпуса 1.

Захватив выступающий за торец корпуса 1 край картриджа 3, 5, его извлекают из гнезда 2, куда вставляют новый снаряженный картридж 3 или 5 в зависимости от потребности применения по назначению.

Новый картридж 3, 5 подают в посадочное гнездо 2, сжимая пластинчатые пружины 20 и замыкая подпружиненные электроконтакты 15, при этом консольно защемленные защелки 21, скользя по копирам 23, отклоняются к центру картриджей 3, 5.

Когда защелки 21 достигнут окон 22 в копирах 21, они пружинно разжимаются и кинематически замыкают картридж 3 или 5 в корпусе 1 - устройство готово к продолжению работы по назначению.

Устройство может функционировать одиночным пуском или очередью при последовательном срабатывании всех пироэлементов 4, после чего картридж 3, 5 заменяется новым.

Предложенное ручное газогенерирующее устройство является универсальным по функционированию в качестве «антидога» или для постановки высотного светящегося облака или цветного дымового сигнала, в зависимости от комплектации пиротехнических звездок 11.

Установка в ячейках картриджа 3 дополнительных звездок 11 функционального пиротехнического состава под обтюрирующими крышками 13 направлена на аккумулирование в камере 10 сгорания газообразных продуктов горения пироэлементов 4 для получения метательного импульса, способного поднять на заданную высоту горящую звездку 11, где ею формируется светящееся газоаэрозольное образование, излучающее в оптическом диапазоне, или цветное дымовое облако.

Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.

Предложенные отличия ручного газогенерирующего устройства не являются очевидными для специалиста по технике оружия самообороны, которые прямо не следуют из постановки технической задачи.

Изготовление предложенного универсального многофункционального устройства возможно осуществлять серийно на действующем пиротехническом производстве, для оснащения заказчиков.

Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.

Изобретение относится к ручным устройствам для сигнальных целей, автоматического запуска факелов, осветительных звездок и т.п., используя генерируемые газы, и может применяться для самообороны при отпугивании бродячих или диких животных светозвуковым форсом, образующимся при горении пироэлементов, установленных в сменном картридже. Ручное газогенерирующее устройство импульсного действия включает пироэлементы, неразъемно установленные в автономных ячейках многоместного сменного картриджа, оснащенного габаритными защелками для крепления в посадочном гнезде корпуса, имеющего форму под согнутую ладонь руки человека, при этом пироэлементы примыкают к контактам на дне посадочного гнезда, которые связаны через автоматический коммутатор с источником электропитания, оснащенным нажимной клавишей включения. На уступе ячеек картриджа над пироэлементами с гарантированным зазором установлены покрытые обтюрирующей крышкой функциональные звездки пиротехнического состава, при этом картридж снаружи снабжен ребрами жесткости и сквозным центральным окном, образующие которого выполнены конгруэнтными примыкающим поверхностям. Изобретение позволяет расширить технологические возможности устройства и применимо при использовании функционально и конструктивно разных, но совместимых картриджей. 3 ил.

Ручное газогенерирующее устройство импульсного действия, пироэлементы которого неразъемно установлены в автономных ячейках многоместного сменного картриджа, оснащенного габаритными защелками для крепления в посадочном гнезде корпуса, имеющего форму под согнутую ладонь руки человека, при этом пироэлементы примыкают к контактам на дне посадочного гнезда, которые связаны через автоматический коммутатор с источником электропитания, оснащенным нажимной клавишей включения, отличающееся тем, что на уступе ячеек картриджа дополнительно над пироэлементами с гарантированным зазором установлены покрытые обтюрирующей крышкой функциональные звездки пиротехнического состава, при этом картридж снаружи снабжен ребрами жесткости и сквозным центральным окном, образующие которого выполнены конгруэнтными примыкающим поверхностям.