用于射靶的在发射臂转动轴上具有主动止挡装置、快速发射的射靶设备

摘要

本发明涉及一种用于射靶的快速发射的射靶设备，该射靶设备包括第一和第二止挡装置(10，11，19，20，21)，该第一和第二装置(10，11，19，20，21)用于联合驱动装置(9)并与插入发射装置(6)和臂(2)的转轴(3)之间的另外的止挡装置(5)配合以锁定臂(2)的转动，止挡装置(5，10，11，19，20，21)配置为将越过“零点”的臂(2)阻挡在臂(2)的转动方向上预定角度区域的发射位置，并释放越过发射位置的臂(2)，发射装置(6)放松以转动射靶。本发明可用于标靶射击(无论使用步枪、手枪、甚至是弓)的训练场。

说明书

本发明涉及一种用于射击运动的射靶的在发射臂转动轴上具有主动锁定装置、快速射靶的射靶设备，也就是一旦给出发射命令尽可能最快的射靶。

本发明尤其适用于标靶射击(无论使用步枪、手枪、甚至是弓)的训练场，其特别地具有必须对射手的命令反应非常迅速的槽式(trend)或双向飞碟式(skeet)语音控制发射装置。

用于射击运动的射靶设备是已知的，这种靶为泥盘的形式。其中一种设备例如在文献FR-A-2787181中公开。

一般而言，这种设备已令人满意，但不适合于一些要求几乎瞬时射靶的射击科目，例如在射手命令后立即投射。

图1示出了现有技术的能够快速起动的发射设备的一个实施例。

根据图1所示的发射设备1a，待发射的靶(图1中未示出)是由设有橡胶固定件28的旋转臂2投射的。靶置于臂2的跨中位置与固定件28抵靠。

臂2围绕基本竖向的轴线A1铰接并固定至转动轴3的上端，转动轴3由设备1a主体的上部8承载的横档7支撑，所述轴3相对于横档7和上部8自由转动。发射操作时，臂2绕所述轴线A1转动并经历角加速，这会使靶抵压固定件28，使其向端部滚动。在旋转时靶被射出。

臂2通过轴3与绕轴线A1转动的连杆4间接成一体，连杆4的一端连接至轴3的下端。连杆4另一端包括接头5，该接头5置于连杆4的面向远离臂2的一侧并向下伸出。连杆4的接头5与拉簧6的一端成一体，拉簧6的另一端与设备1a的主体的上部8接合。连杆4还机械连接至安装在轴3上的自由轮20a上。

在设备1a的下部，设备1a主体的下部8a承载有齿轮马达9。齿轮马达9通过主体的所述下部8a转动驱动曲柄销10a、轴3和臂2，曲柄销10的转动轴线与连杆4的转轴线A1同轴。在曲柄销10a上设有向上伸出的接头11，且在曲柄销10a转动过程中，曲柄销10a的运行轨迹与设置在连杆4端部(此端部不邻近轴3)的接头5的运行轨迹相遇。接头11和5有利地在大约3毫米的高度上彼此触动。

在拉簧6与设备1a主体的上部8的附着处的基本上方位置处设置了触头12，当臂2绕其轴线A1转动时，触头12对应于臂2的一部分的运行轨迹，这个部分有利地为臂2的端部。

在这种设备1a中，臂2绕设备1a主体的上部8和下部8a转动，臂2有利地为逆时针转动，自由轮20a防止臂2沿反方向的转动。

为开始发射靶，远程触发装置命令齿轮马达9转动。在此步骤(也称为激发步骤)中，曲柄销10绕与臂2的转动轴线A1同轴的销转动，且接头11移动直至与由连杆4承载的接头5接触(有利地为线性接触)。然后连杆4、轴3与臂2被驱动转动直到臂2抵靠触头12。在理想情况下，停止在尽可能接近所谓的“零点”位置处。

在“零点”，臂不承受扭矩，且因此获得激发步骤和发射步骤之间的平衡。

当臂2逆时针旋转、越过“零点”时，由于张紧的拉簧6在臂2上产生驱动扭矩。如果没有障碍物阻碍该扭矩，拉簧6会突然伸展，臂2的释放使靶被发射。在通过将靶射出设备1a的发射步骤期间，由于拉簧6的伸展动作，臂2几乎立即转动。然后臂2由于其惯性接着越过所谓休止位置(距“零点”180°)直至到达距“零点”270°的位置。这个位置由防止反方向转动的自由轮20a保持。

在现有技术的设备中，当臂2越过“零点”时，齿轮马达9停止以确保基于发射命令立即释放。这个位置称为发射位置。通过在臂2的运行轨迹上增加移动障碍物获得系统的强制平衡。该障碍物由绕销14枢转的触发器13构成。触发器13通过复位弹簧16与电磁杆15保持接触。

当电磁体15通电时，使触发器13转动，因此释放臂2。结果是产生极短的响应时间，这对于基本瞬时发射的应用来说是令人满意的。

然而，这种布置有若干缺点。

需要考虑的限制条件是触头12位置的精度。如果早启动触头12，远离横档7，就不能越过“零点”，这导致起动被延迟。如果晚启动触头12，靠近横档7，臂2可过于压紧触发器13并提前与位于发射板上的靶相撞，这引起电磁铁15被阻或靶被破坏的风险。现在，发动机以恒定方式精确停止的能力可随温度上升或随电压上升而变化。目前在常规环境中的约束调整范围为约5mm。

此外，使用电磁体15增加了设备1a的价格，并可能产生各种故障，甚至是设备1a的卡机。因此，必须在驱动齿轮马达9前驱动电磁铁15的电控制可能故障和/或电磁体15的芯体可能被卡住，触发器13也一样，这引起问题。

一种可能的后果是触发器13被锁死在打开位置，臂2因此持续运转。然后需要人为干预避免不必要地发射靶。

另一种可能的后果是触发器13被锁定在关闭位置。在这种情况下，齿轮马达9推动臂2以粉碎后者。需要人为干预以将机构解锁。一旦障碍物被释放，臂2通过在270°位置上的快速旋转产生加速度。由于拉簧6通常需要100～200千克的力被拉伸，其伸展期间所释放的能量与其刚度成正比。对修理工人来说，这种危险是真实存在的，需要在维修操作中格外小心。

本发明的目的是设计一种射靶设备，该射靶设备可以立即响应发射命令同时改善现有设备的安全性问题和激发时间。

为此，本发明提供一种射靶设备，该射靶设备包括转动运动的臂、发射装置和用于通过使所述臂和与所述臂关联的转轴转动至所谓的“零点”位置以激发所述臂的马达装置，所述发射装置和所述马达装置作用于所述轴，并且在所述“零点”位置所述发射装置被牵引而不施加任何扭矩至所述臂，其特征在于：所述射靶设备包括第一和第二装置，所述第一和第二装置用于与所述马达装置关联并与插入所述发射装置和所述臂的转轴之间的互补锁定装置配合以锁定所述臂的转动，所述第一和第二锁定装置与所述互补锁定装置配置为将越过“零点”的臂锁定在所述臂的转动方向上预定角度区域的发射位置，并释放越过发射位置的所述臂，所述发射装置伸展以使所述臂转动，用以发射靶。

技术效果是当马达装置基本越过“零点”且第一和第二锁定装置不起作用时立即射靶。本发明提供的技术方案具有下述优点：提供时间尽量短的短的激发步骤，用以基于射手的命令发射下一个靶。

通过使用锁定装置获得，锁定装置的作用直接取决于马达装置，该锁定装置首先由马达装置逐渐置于锁定位置，当到达发射位置后马达装置停止，锁定装置起作用，然后当马达装置重新起作用且当臂再次远离发射位置转动时锁定装置失效。这保证设备的安全操作，比现有技术的使用触发器和电磁体的系统安全性高。

此外，该设备不需要对“零点”位置的非常精确的检测，该检测有利地由检测器(即触头)执行。因此，触头的位置范围可比现有技术的设备的触头范围大。该位置允许偏差便于调整并安置检测器(有利地为触头)。

此外，一旦释放越过发射位置的臂，发射装置施加至插入发射装置与臂的转轴之间的互补锁定装置的压力加入(participates in)第二锁定装置的撤回速度。

此外，通常对于一些现有设备，由于第一和第二锁定装置作用于连接至臂的转轴的互补锁定装置而不是作用在臂自身上，这导致根据本发明的发射设备的臂上没有任何机械限制。

最后，根据本发明的发射设备相对于本发明申请导言部分提及的现有技术和使用触发器和电磁体作为臂的锁定系统没有锁定风险。

可选地，本发明还包括下述特征中的至少一个，这些特征可择一或累积：

-第一和第二锁定装置和互补锁定装置置于臂的转轴下方。

-所述发射装置为拉簧，所述拉簧适于在臂向“零点”位置转动时拉紧，所述拉簧至伸展位置的复位引起臂转动，以能够通过所述臂发射靶。

-所述拉簧的一端固定至所述设备的上部，所述拉簧的另一端铰接至连杆的一端，所述连杆的另一端连接至所述臂的转轴，所述连杆承载所述互补锁定装置。

-所述马达装置包括齿轮马达。

-所述第一和第二锁定装置分别包括第一止动件和第二止动件，所述第一止动件推动由所述连杆承载的所述互补锁定装置至与所述臂的发射位置相应的位置，所述第二止动件将该互补锁定装置保持在所述位置。

-包括配置为由所述齿轮马达驱动并承载所述第一止动件的第一曲柄销以及安装在自由轮上并承载所述第二止动件的第二曲柄销，所述自由轮允许所述曲柄销在与所述齿轮马达的转动方向相反的方向上转动。

-所述第一止动件由被所述齿轮马达驱动的第一曲柄销承载，第二止动件由装有第二自由轮的曲柄销承载，所述自由轮使所述曲柄销能够在与所述齿轮马达的转动方向相反的方向上转动。

-所述第一和第二曲柄销均包括分别承载齿轮的第一端和分别承载止动件的与第一端相对的第二端，所述自由轮布置在所述第二曲柄销的第一端。

-所述第一曲柄销的齿轮由所述齿轮马达驱动并依次直接或间接驱动所述第二曲柄销的齿轮。

-包括插入所述第一曲柄销的齿轮与所述第二曲柄销的齿轮之间的中间齿轮，所述中间齿轮由所述第一曲柄销的齿轮驱动并驱动所述第二曲柄销的齿轮。

-所述第二曲柄销包括由弹簧弹性复位的杆，所述弹簧推动所述第二曲柄销抵靠固定元件(优选为与所述设备的主体的下部成一体)。

-由所述第一曲柄销承载的第一止动件和所述互补锁定装置均为接头，由所述第二曲柄销承载的第二止动件为辊。

-所述设备包括触头，所述触头设置为一旦到达所述臂的发射位置使所述齿轮马达停止。

-所述触头置于所述设备的固定主体的上部以与所述臂的承载互补元件至所述触头的自由端相互作用。

本发明还涉及一种使用该射靶设备的射靶方法，所述方法包括下述连续步骤：

-通过将由马达装置驱动的臂转动至“零点”激发发射装置，第一锁定装置推动由所述臂的转轴承载的互补锁定装置至与所谓的“零点”位置相应的位置，

-在所述臂的转动方向上驱动臂至越过“零点”的发射位置，所述第一锁定装置推动由所述臂的转轴承载的互补锁定装置至稍微越过“零点”位置的发射位置，

-停止所述马达装置，

-将所述臂锁定在发射位置，同时保持所述发射装置被牵引，第二锁定装置将所述互补锁定装置保持在该位置，

-重新起动所述马达装置并命令射靶以将所述臂解锁，通过释放所述发射装置并通过所述第二锁定装置释放所述互补锁定装置使臂射靶。

根据可选的实施方式，在检测到所述臂的位置相应于“零点”或稍微越过“零点”后停止马达装置。

有利地，该方法包括在发射后将臂在保持在其转动的最终位置的步骤，所述最终位置为激发新的发射周期的初始位置。

本发明的其它特征、目的和优点将在阅读下列实施例的详细描述并参照作为非限制性示例的附图中显现，其中

图1为根据现有技术的一个已知实施例的射靶设备的立体图；

图2-11为根据本发明的射靶设备的实施例的不同视角的示意图，在该图中显示出发射臂的不同位置。

下文中将描述在射击运动(如飞碟射击)中使用并因此频繁使用飞碟的射靶设备。应注意的是，本发明并不局限于此种应用，且可能涉及泡沫靶的投掷，例如用于射箭。

同样地，靶也可以基本在具有明显的竖向分量的空中投掷，或基本上沿具有明显的水平分量的地平面投掷。

“承载”是指两个元件运动学上彼此成一体。所有关于这种运动同步性的配置均落入本发明的范围内。两个元件可以直接或间接地彼此相连。

本申请的引文中已详细描述了图1。

参照图2-11，射靶设备1包括旋转运动的发射臂2、发射装置6和用于通过使所述臂2和与臂2关联的转轴3转动至所谓的“零点”位置以激发所述臂2的马达装置9，该位置在前面已经详细说明。发射装置6和马达装置9作用于所述轴3，并且在所述“零点”位置发射装置6被牵引而不施加任何扭矩至所述臂2。

射靶设备1包括第一和第二装置10、11、19、20、21，第一和第二装置10、11、19、20、21用于与马达装置9关联并与插入发射装置6和臂2的转轴3之间的互补锁定装置5配合以锁定臂2的旋转。一方面，第一和第二装置10、11、19、20、21与互补锁定装置5配置为将越过“零点”的臂2锁定在臂2的转动方向上预定角度区域的发射位置，并释放超出发射位置的臂2，随着发射装置6的伸展，使臂2转动以发射靶子。

发射位置可与“零点”位置匹配或在臂2刚越过“零点”位置后由臂2采用。预设的角度扇区取决于第一和第二锁定装置10、11、19、20、21的设计，特别是必须确保在发射位置高效锁定互补锁定装置的第二锁定装置19、20、21。

在图中所示本发明的实施例中，射靶设备1采用图1中示出的设备的一些特征，即臂2通过与臂2关联的转轴3与绕图1中标号A1所示的轴线转动的连杆4间接成一体，连杆4的一端连接至转轴3的下端。连杆4的另一端包括接头5，该接头5置于连杆4的面向远离臂2的一侧并向下伸出。连杆4的接头5与拉簧6的一端接合，拉簧6的另一端与设备1主体的上部8接合，如图11所明确示出的。

根据本发明的射靶设备1的这些实施例中，接头5代表互补锁定装置，而拉簧6说明设备1的发射装置。拉簧6适于在臂2朝向其“零点”位置转动时拉紧，拉簧6至伸展位置的复位引起臂2的转动，用于通过臂2发射靶。

仍在图2-11示出的实施例中，在设备1下部，说明马达装置的齿轮马达9由设备1主体的下部8a承载。齿轮马达9通过所述下部8a驱动第一曲柄销10转动，第一曲柄销10的转动轴平行于连杆4的转动轴和臂2的转动轴3延伸。

由图2和3可明确看出，属于上述第一锁定装置10、11的实施例的第一曲柄销10在其边缘(优选为在曲柄销10的第二端)承载有第一齿轮25。第一齿轮25有利地置于曲柄销10的下部并被由支撑设备1主体的板形成的下部8a的上表面支撑。

第一曲柄销10的齿轮25由齿轮马达9驱动。第一齿轮25驱动第二齿轮26，第二齿轮26依次与第三齿轮27啮合。第二齿轮26是中间齿轮，且是可选的。根据本发明，第三齿轮27与属于第二锁定装置的第二曲柄销21关联，这将在下文更详细地描述。

图4-11示出的实施例也可显示第一、第二和第三齿轮，尽管这些齿轮不可见。这些齿轮也可置于支撑第一和第二曲柄销10、21的板下方。

在图2-11示出的实施例中，属于第一锁定装置的第一曲柄销10设有第一止动件，有利地为接头11的形式。在臂2的激发步骤期间，接头11推动互补锁定装置5，此处接头5由连杆4承载在相应于臂2的“零点”位置的位置。这在图5和图6中明确可见。

图2和图3中示出的第三齿轮27连接至轴22，轴22平行于承载臂2的轴3。该轴22在其位于第三齿轮27上方的上部延伸处承载有自由轮20。自由轮20容纳在第二曲柄销21中，其端部优选配备有自由转动辊19。根据本申请，在该实施例中，该元件属于第二锁定装置19、20、21。辊19形成第二止动件并将互补锁定装置5保持在其与所谓的臂2的发射位置相应的位置，即在一旦第三齿轮27转动就释放这些之前的稍微超过或处于“零点”位置的位置。

第一和第二曲柄销10、21可包括分别承载齿轮25、27的第一端。分别由第一和第二曲柄销10、21承载的止动件(如接头11或辊19)优选为布置在曲柄销10、21的与承载齿轮25，27的第一端相对的第二端。关于第二锁定装置19、20、21，第二曲柄销21的自由轮20优选为布置在第一端。杆16的一端围绕接头11，优选为连接至设备1主体的上部8，图11中明确可见。该杆16不作用在触发机构上。连杆同步容纳靶的桶的转动并因此使用于发射的靶的装填与臂2的位置同步。一旦马达起动，臂2加速并转动270°。然后曲柄销10开始移动，且转动第一个180°，通过杆16与连杆29的下部配合。连杆29的另一端与桶接触并引起桶的顺时针转动直到靶掉落至发射板。下一个180°通过引起连杆29的逆时针转动重置连杆29的位置。在这个阶段，接头5和11接触直至接头5越过零点处于激发位置。

第一锁定装置10、11目的在于在由齿轮25驱动的第一曲柄销10的转动中主要通过接头11引导互补锁定装置5朝向与臂2的“零点”位置一致的位置，且如果有需要，稍微越过该“零点”位置，而只要靶未被命令，第二锁定装置19、20、21将互补锁定装置5逐渐保持在“零点”位置并约束其经过零点位置朝向激发位置。

然后一到激发位置就停止的马达装置9重新起动，第二锁定装置19、20、21立即解锁且接头5及进一步的转轴3和臂2被立即释放，然后臂2转动以发射靶。

有利地，第一和第二锁定装置10、11、19、20、21与互补锁定装置5置于臂2的转轴3下方。它们不直接作用在臂2上也不与其干扰，这与现有技术的一些设备不同。

第二曲柄销21的与自由辊19相对处承载有凸耳17，凸耳17支撑置于其上并相对其突起的杆23，且凸耳17的自由端可设置有辊。

第二曲柄销21的另一部分(或优选为凸耳17)被推向连接至主体的下部8a(在自由轮20的一个位置)的元件18a。元件18a可设置有调节螺钉18b(特别是在图4-10中清楚可见)以调节元件18a与第二曲柄销21间的空间。

弹性装置(即复位弹簧14)被连接时，一方面延伸至由第二曲柄销21的凸耳17支撑的杆23，另一方面延伸至基本竖向延伸并置于装置1主体的下部8a上的杆18的上端。该复位弹簧14使杆23复位且因此第二曲柄销21抵靠元件18a，特别是抵靠经过那里的螺钉18b的自由端。也可能有第二曲柄销21复位抵靠元件18a的其它实施例，例如，元件18a具有其它形状。

置于第二曲柄销21中的自由端20能够顺时针转动且不阻碍复位弹簧14的复位动作。

如上述现有技术的发射设备，可配备有触头12，触头12位于拉簧6的一端与设备1主体的上部8接合处附近的基本上方。当臂2已绕其轴转动时，该触头12的一部分可对应于臂2的一部分的运行轨迹，该部分有利地为臂2的自由端，臂2的该自由端承载有与触头12互补的元件。触头12配置为当到达臂2的发射位置(有利地为“零点”位置或稍微超出“零点”位置的位置)时停止齿轮马达9。

在运转中，由齿轮马达9驱动的第一曲柄销10的接头11推动连杆4的接头5直至接头5越过与臂2的上述发射位置相应的位置。在该发射位置，触头12于是与臂2接触并使齿轮马达9停止。接头5与第二曲柄销21的辊19接触，以迫使辊19逆时针转动并阻止臂2发射靶。

一旦触发设备起动齿轮马达9，杆22的转动释放自由轮20并引起曲柄销21逆时针转动。然后第二锁定装置19、20、21释放互补锁定装置5，且臂2可自由转动以发射靶。

使用该射靶设备1发射靶的方法可包括以下步骤。

第一步为通过由齿轮马达9驱动的臂2转动至“零点”激发发射装置6。第一步尤其由图5和图6显示。在激发步骤，第一锁定装置10、11(确切地说是接头11)推动互补锁定装置(有利地为接头5)至“零点”位置。

第二步为在臂2的转动方向上驱动臂2至超出或相当于“零点”的发射位置。第一锁定装置11保持推动由臂2的转轴3承载的互补锁定装置5至稍微超出或相当于“零点”位置的发射位置。在该步骤中，第二锁定装置19、20、21逐渐起作用以锁定接头5并因此阻止臂2的转轴3的任何转动。

第三步为检测到已经越过“零点”位置后且臂处于发射位置停止齿轮马达9。该检测可由如图11示出的触头12执行。

第四步为将臂2锁定在发射位置，同时保持发射装置6被牵引。为了这个目的，第二锁定装置19、20、21将互补锁定装置5保持在与发射位置相应的位置。

第五步相应于重新起动齿轮马达9并命令射靶以将臂2解锁。然后通过释放发射装置6并通过第二锁定装置19、20、21释放互补锁定装置5执行臂2的射靶。

由于系统的惯性，臂在距“零点”位置约270°处停止转动。由于配备在臂2转轴3上的自由轮20a使能够保持该在270°处的位置。随着齿轮马达9运转，自由轮20a再次被驱动并再次驱动连杆4用于新的激发步骤。

根据本发明，因为齿轮马达9仅根据机械地连接于此的锁定与释放系统行动，因此不存在时间问题。由此简化电控制并降低故障的风险。只有有缺陷的拉簧6可能导致臂2的突然起动。因此，相比于如图1中所示的现有技术的实施例，设备1附近的人的安全性显著改善。

参考标号

1.设备

1a.设备

2.臂

3.轴

4.连杆

5.接头

6.拉簧

7.横梁

8.上部

8a.下部

9.齿轮马达

10.第一曲柄销

10a.曲柄销

11.接头

12.触头

13.触发器

14.复位弹簧

15.电磁体

16.杆

17.凸耳

18.杆

18a.元件

18b.调节螺钉

19.辊

20.自由轮

20a.自由轮

21.第二曲柄销

22.轴

23.杆

24.横梁

25.第一齿轮

26.第二齿轮

27.第三齿轮

28.固定件

29.连杆

A1.轴线