ГАРПУННОЕ РУЖЬЁ С ПРИВОДНЫМ ВАЛОМ
HARPOON GUN WITH DRIVE SHAFT

Настоящее изобретение относится к новому типу гарпунного ружья, использующего привод гарпуна и вал для его пуска, и представляющего собой систему привода с бесступенчатой трансмиссией. Пусковое устройство ружья может быть снабжено поршнем, приводимым в действие давлением воздуха, резиновым элементом или пружиной.
Известными для настоящего уровня техники являются пневматические, с резиновой зарядкой и пружинные гарпунные ружья. Пневматические гарпунные ружья содержат рукоятку, снабженную спусковым крючком, ствол, содержащий сжатый воздух, и ствол меньшего диаметра, включающий в себя поршень, который запускает копье. Гарпунные ружья с резиновой зарядкой содержат механизм рукоятки, спусковой крючок, ствол, головку и резиновые элементы, которые запускают гарпун, а пружинные гарпунные ружья содержат рукоятку, снабженную спусковым крючком, ствол, включающий пружины, с помощью которой гарпун запускается.
Недостатки пневматических ружей заключаются в том, что гарпун располагается в стволе гарпунного ружья, что затрудняет прицеливание, так как пользователь не может использовать копье в качестве линии прицеливания, поскольку не видит его. Кроме того, когда гарпун вставляется в ствол в процессе зарядки гарпунного ружья, вода проникает между внутренней стороной ствола и гарпуном, так, что во время выстрела поршень передает часть энергии проникшей в ствол воде, благодаря чему поршни диаметром более 13 мм в таких ружьях не используются, кроме того, в таких ружьях обязательно применение воздуха под высоким давлением. При этом, из-за особенностей расположения компонентов ружья, может быть применена сила только одной руки пользователя, что затрудняет зарядку пневматического гарпунного ружья.
Недостатком гарпунных ружей с резиновой зарядкой является низкая, по сравнению с их размерами, энергия, передаваемая гарпуну, а также то, что резиновые элементы встречают возрастающее гидродинамическое сопротивление при выстреле и сдвиге гарпунного ружья в воде. Недостатком пружинных ружей является ограниченная энергия, которую они могут передать гарпуну, что является следствием их конструкции.
Цель настоящего изобретения - создание пневматического гарпунного ружья, в котором гарпун размещен в стволе, содержащем сжатый воздух при закрытом поршне, при этом вода не проникает в ствол при зарядке гарпунного ружья, возможно использование поршней диаметром более 3 мм, что позволяет использовать их при меньшем давлении, при этом система с бесступенчатой трансмиссией привода, установленная в головке, вращается с помощью поршня и приводит в движение гарпун, а зарядка гарпунного ружья может быть произведена двумя руками.
Согласно изобретению задача решается введением системы бесступенчатой трансмиссии привода, содержащей вал (10), намоточные барабаны (8-8.1-9), при этом центральная часть вала (10) с намоточным барабаном (9) установлена в головке (7), а его концы и намоточные барабаны (8-8.1) установлены снаружи головки. Намоточные барабаны (8-8.1) приводят в движение с помощью троса (4) гарпун (5), при этом они вращаются валом (10) и намоточным барабаном (9), соединенным тросом (11) с поршнем (12), движущимся за счет давления в воздушной камере (А) и отрицательного давления в воздушной камере (В) во время выстрела гарпунного ружья.
Использование пневматического гарпунного ружья согласно заявленному изобретению предоставляет много преимуществ. Поскольку гарпун располагается на стволе, пользователь может использовать его в качестве прицельной линии. Во время зарядки вода не попадает в ствол, что повышает эффективность при выстреле. Использование системы бесступенчатой трансмиссии привода приводит к повышению энергии при зарядке, а также к более плавному ускорению гарпуна при запуске. Использование поршня диаметром более 13 мм позволяет использовать гарпунное ружье при низких давлениях. Зарядка гарпунного ружья производится двумя руками, что повышает количество запасенной при этом энергии. Использование тросов для запуска гарпуна повышает его эффективность за счет снижения гидродинамического сопротивления.
Изобретение раскрыто ниже в шести вариантах со ссылками на соответствующие фигуры чертежей, на которых:
На фиг. 1 показан вид гарпунного ружья сбоку.
На фиг. 2 показан вид гарпунного ружья сверху.
На фиг. 3 показан вид сбоку в разрезе стволов (3-15) и головки (7), в которой поршень (12) соединен с тросом (11) и, соответственно, с системой бесступенчатой трансмиссии привода, которая соединена с гарпуном (5) посредством тросов (4).
На фиг. 4 показаны большинство компонентов гарпунного ружья в разобранном виде.
На фиг. 5 показан вид гарпунного ружья сбоку-сверху, при этом на фиг. 6 показан такой же вид со снятыми защитными колпачками (6) и (6.1).
На фиг. 7 показан вид в разрезе головки (7) и стволов (3-15), раскрывающий работу системы бесступенчатой трансмиссии привода.
На фиг. 8 показан вид сверху головки (7) и стволов (3-15), раскрывающий работу системы бесступенчатой трансмиссии привода.
На фиг. 9 и 10 показаны виды сбоку и сверху вала (10) и намоточных барабанов (8-8.1-9).
На фиг. 11 показан поршень (12), снабженный двумя прокладками (13) и соединенный с тросом (11) и, соответственно, с системой бесступенчатой трансмиссии привода, соединенной с тросом (4).
На фиг. 12 показан вид в разрезе стволов (3-15) и поршня (12), снабженного двумя прокладками (13) и соединенного с тросом (11).
На фиг. 13 показан вид сбоку стволов (3-15), установленных в головке (7), демонстрирующий отверстия (16) и способ соединения стволов с верхней и нижней сторон.
На фиг. 14 показаны вид в разрезе четырьмя плоскостями стволов (3-15), установленных в головке (7), и способ соединения стволов с верхней и нижней сторон.
На фиг. 15 показан вид в разрезе головки (7) и стволов (3-15). Продемонстрированы отверстие (16), клапан (19), вал (10), с поршнем (18) и шарикоподшипники (17).
На фиг. 16 и 17 показаны вид спереди и сзади прокладки (18), установленной на валу (10).
На фиг. 18 показан вид сбоку стволов (3-15), прикрепленных к рукоятке (2), с изображением пробок (20) и (14), вставленных в отверстия.
На фиг. 19 показан вид сбоку стволов (3-15), расположенных в головке (7), с изображением пробок (20) и головки (7), размещенных в соответствующих отверстиях.
На фиг. 20 показан вид в разрезе головки (7) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье разряжено. Стрелками показано давление воздуха в момент, когда поршень формирует воздушные камеры (А) и (В).
Фиг. 20.a и 20.b являются увеличенными частями фиг. 20. На них показаны отверстие (16), тросы (4) и (11), вал (10), намоточный барабан (8), клапан (19), поршень (12) с его прокладками (13), пробка (14), гарпун (5).
На фиг. 20.c показано внутреннее устройство головки (7) в момент, когда гарпунное ружье разряжено. Продемонстрированы намоточные барабаны (8), (8.1) с тросом (4), намотанным на них, прокладка (18) и шарикоподшипники или кольца скольжения (17), намоточный барабан (9) с соединенным с ним и при этом размотанным с него тросом (11) и гарпун (5).
На фиг. 21 показан вид в разрезе головки (7) в момент, когда гарпунное ружье заряжено. Стрелками показано давление воздуха, при этом поршень формирует воздушные камеры (А) и (В).
Фиг. 21.а и 21.b являются увеличенными частями фиг. 21. На них показаны отверстие (16), тросы (4) и (11), вал (10), намоточный барабан (8), клапан (19), поршень (12) с его прокладками (13), пробка (14), гарпун (5).
На фиг. 22 и 22.а показаны вал (10) и намоточные барабаны (8-8.1-9), при этом их наклон создает небольшое изменение передаточного отношения скорости в начале запуска гарпуна (5), в то время как в дальнейшем до конца запуска изменение передаточного отношения скорости растет логарифмически.
На фиг. 23 и 23.а показаны вал (10) и намоточные барабаны (8-8.1-9), при этом их наклон создает большое изменение передаточного отношения скорости в начале запуска гарпуна (5), в то время как в дальнейшем до конца запуска изменение передаточного отношения скорости уменьшается в логарифмической прогрессии.
На фиг. 24 и 24.а показаны вал (10) и намоточные барабаны (8-8.1-9), передаточное отношение скорости которых неизменно, а диаметр - постоянен.
На фиг. 26 показан защитный колпачок намоточного барабана (8), при этом барабан (8.1) снабжен соответствующим колпачком с правой стороны.
На фиг. 27 показана система бесступенчатой трансмиссии привода гарпунного ружья по второму варианту, соединенную с поршнем.
На фиг. 28 показан вид сверху двух систем бесступенчатой трансмиссии привода по второму варианту. Показаны намоточные барабаны (8-8.1-9) вала (10), намоточные барабаны (8.а-8.1.а-9.а) вала (10.а) с тросами (4), (4.а) и (28).
На фиг. 29 показаны поршень (12), к которому прикреплен свободный шкив (21) с его основанием (22) и тросом (28).
На фиг. 30 показан свободный шкив (21) с его основанием (22).
На фиг. 31 показан изометрический вид в разрезе головки (30) и стволов (3-15) гарпунного ружья с двумя системами бесступенчатой трансмиссии привода. Показаны головка (30), намоточные барабаны (8-8.1-9) вала (10), намоточные барабаны (8.а-8.1.а-9.а) вала (10.а) с тросами (4), (4.а) и (28).
На фиг. 32 показан вид сверху гарпунного ружья с двумя системами бесступенчатой трансмиссии привода.
На фиг. 32.а показан вид в разрезе головки (30) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье с двумя системами бесступенчатой трансмиссии привода разряжено.
На фиг. 32.b показан вид в разрезе головки (30) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье с двумя системами бесступенчатой трансмиссии привода заряжено с помощью первой системы.
На фиг. 32.с показан вид в разрезе головки (30) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье с двумя системами бесступенчатой трансмиссии привода заряжено также с помощью второй системы.
На фиг. 33 показаны три системы бесступенчатой трансмиссии привода по третьему варианту, соединенные с поршнем.
На фиг. 34 показан поршень (12) к которому прикреплен свободный шкив (21) с базой (22), и трос (27). Единственным отличием от фиг. 29 является трос.
На фиг. 35 показан трос (27), имеющий на обоих концах два свободных шкива (25), (34) с их основаниями базами (26), (35), также соединенный с поршнем (12) через свободный шкив (21).
На фиг. 36 показан вид сверху трех систем бесступенчатой трансмиссии привода по третьему варианту. Показаны намоточные барабаны (8-8.1-9) вала (10), намоточные барабаны (8.а-8.1.а-9.а) вала (10.а), намоточные барабаны (8.b-8.1.b-9.b) вала (10.b) и свободный шкив (25) с тросами (4), (4.а), (4.b), (27), (23), (24).
На фиг. 37 показан изометрический вид в разрезе головки (29) и стволов (3-15) гарпунного ружья с тремя системами бесступенчатой трансмиссии привода. Показаны головка (29), намоточные барабаны (8-8.1-9) вала (10), намоточные барабаны (8.а-8.1.а-9.а) вала (10.а), намоточные барабаны (8.b-8.1.b-9.b) вала (10.b), два свободных шкива (25), (34) с их основаниями (26), (35) и тросы (4), (4.а), (4.b), (27), (23), (24).
На фиг. 38 показан вид сверху с тремя системами бесступенчатой трансмиссии привода.
На фиг. 38.а показан вид в разрезе головки (29) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье с тремя системами бесступенчатой трансмиссии привода разряжено.
На фиг. 38.b показан вид в разрезе головки (29) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье с тремя системами бесступенчатой трансмиссии привода заряжено с помощью первой системы.
На фиг. 38.с показан вид в разрезе головки (29) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье с тремя системами бесступенчатой трансмиссии привода заряжено также с помощью второй системы.
На фиг. 38.d показан вид в разрезе головки (29) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье с тремя системами бесступенчатой трансмиссии привода заряжено также с помощью третьей системы.
На фиг. 39 показаны четыре системы бесступенчатой трансмиссии привода по четвертому варианту, соединенные с поршнем.
На фиг. 40 показан вид сверху четырех систем бесступенчатой трансмиссии привода по четвертому варианту. Показаны намоточные барабаны (8-8.1-9) вала (10), намоточные барабаны (8.а-8.1.а-9.а) вала (10.а), намоточные барабаны (8.b-8.1.b-9.b) вала (10.b) и свободный шкив (25) с тросами (4), (4.а), (4.b), (27), (23), (24).
На фиг. 41 показан изометрический вид в разрезе головки (31) и стволов (3-15) гарпунного ружья с четырьмя системами бесступенчатой трансмиссии привода. Показаны головка (31), намоточные барабаны (8-8.1-9) вала (10), намоточные барабаны (8.а-8.1.а-9.а) вала (10.а), намоточные барабаны (8.b-8.1.b-9.b) вала (10.b), намоточные барабаны (8.с-8.1.с-9.с) вала (10.с), два свободных шкива (25), (34) с их основаниями (26), (35) и тросами (4), (4.а), (4.b), (4.с), (27), (23), (24).
На фиг. 42 показан вид сверху гарпунного ружья с четырьмя системами бесступенчатой трансмиссии привода.
На фиг. 42.а показан вид в разрезе головки (31) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье с четырьмя системами бесступенчатой трансмиссии привода разряжено.
На фиг. 42.b показан вид в разрезе головки (31) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье с четырьмя системами бесступенчатой трансмиссии привода заряжено с помощью первой системы.
На фиг. 42.с показан вид в разрезе головки (31) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье с четырьмя системами бесступенчатой трансмиссии привода заряжено также с помощью второй системы.
На фиг. 42.d показан вид в разрезе головки (31) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье с четырьмя системами бесступенчатой трансмиссии привода заряжено также с помощью третьей системы.
На фиг. 42.е показан вид в разрезе головки (31) и стволов (3-15) в момент, когда гарпунное ружье с четырьмя системами бесступенчатой трансмиссии привода заряжено также с помощью четвертой системы.
На фиг. 43 показано гарпунное ружье, запасающее энергию посредством пружины (32), в момент, когда оно разряжено. Один конец пружины (32) соединен с пробкой (14), а другой конец - с тросом (11).
На фиг. 44 показано гарпунное ружье, запасающее энергию посредством пружины (32), в момент, когда оно заряжено. Один конец пружины (32) соединен с пробкой (14), а другой конец - с тросом (11).
На фиг. 45 показано гарпунное ружье, запасающее энергию посредством резинового элемента (33), в момент, когда оно разряжено. Один конец резинового элемента (33) соединен с пробкой (14), а другой конец - с тросом (11).
На фиг. 46 показано гарпунное ружье, запасающее энергию посредством резинового элемента (33), в момент, когда оно заряжено. Один конец резинового элемента (33) соединен с пробкой (14), а другой конец - с тросом (11).
На фиг. 12, 13, 14 показан первый вариант изобретения, в котором внешний ствол (3) включает внутренний ствол (15), с которым они соединены верхними и нижними сторонами, будучи выполнены как единое тело из одного и того же материала, что обеспечивает очень высокую прочность стволов по отношению к силам, приложенным к ним, а также простоту и низкую стоимость производства. Задачей стволов является формирование двух различных камер, при этом внешний ствол (3) содержит сжатый воздух, а внутренний ствол (15) содержит сжатый воздух и поршень (12) с тросом (11), обеспечивающим вращательное движение вала (10) головки, фиг. 15. Воздушные камеры двух стволов (3) и (15) соединены через отверстия (16) таким образом, что они могут обмениваться газами и обеспечивать равенство давлений в момент, когда объем воздуха в стволе (15) увеличивается или уменьшается (а давление, соответственно, - уменьшается или увеличивается) благодаря поршню (12) в процессе зарядки или выстрела гарпунного ружья.
На той стороне стволов (3) и (15), которая соединена с рукояткой, установлены пробки (14) и (20), фиг. 4, 18, снабженные на своей периферии О-образными кольцами в точках контакта со стволами для предотвращения утечки воздуха в этих точках. Пробка (14), дополнительно по отношению к О-образному кольцу, соединена со стволом методом вкручивания за счет наличия у них обоих резьбы. На другой стороне стволов (3) и (15) (где выполнены отверстия (16)), установлены головка (7) и пробки (20), как показано на фиг. 4, 19, при этом пробки (20) снабжены на своей периферии О-образными кольцами в точках контакта со стволами, также для предотвращения утечки воздуха в этих точках. Головка (7), дополнительно по отношению к О-образному кольцу, соединена со стволом методом вкручивания за счет наличия у них обоих резьбы. Головка (7), будучи вкручена в ствол (15), формирует продолжение воздушной камеры, как показано на фиг. 7, 15. Таким образом, стволы (3), (15) и головка (7) формируют единое тело воздушной камеры за счет того, что воздушные камеры стволов (3), (15) соединены через отверстия (16), а головка (7) вкручена в ствол (15).
Воздух вводится под давлением (5-30 атмосфер) в воздушную камеру стволов (3), (15) и головки (7) посредством внешнего насоса через клапан (19), установленный в головке (7), как показано на фиг. 7, 15. После введения воздуха, единственным выходом для него становится клапан (9). На фиг. 20 показан вид в разрезе стволов (3), (15) и головки (7), при этом стрелки показывают действие давления воздуха. Фиг. 20.a и 20.b являются детализацией фиг. 20, а на фиг. 20.c показано содержимое головки (7).
В момент, когда гарпунное ружье разряжено, как показано на фиг. 20, 20.a, 20.b и 20.c, давления в воздушных камерах (А) и (В), сформированных поршнем (12), который снабжен на своей периферии двумя прокладками (13), равны, и, таким образом, поршень (12) неподвижен. Положение воздушной камеры (В) играет важную роль воздушного тормоза поршня (12) когда в момент выстрела-пуска гарпунного ружья поршень (12) стремится дойти до упора в виде пробки (14), таким образом, воздушная камера (В) участвует в сохранении поршня, пробки и ствола от перенапряжения, а также в обеспечении тихой работы гарпунного ружья. Количество воздуха в воздушной камере (В) должно быть достаточно малым, чтобы предохранить поршень (12) от столкновения с пробкой (14) и при этом обеспечить как можно больший путь поршня (12) при выстреле гарпунного ружья. Воздух вводится в воздушную камеру (В), когда при сборке гарпунного ружья пробка (14) вкручивается в ствол (15) и поршень при этом находится на соответствующей небольшой дистанции от пробки (14) в стволе (15), после чего единственным способом выпуска воздуха из нее становится снятие пробки (14). С целью изоляции воздушной камеры (В) поршень (12) снабжен на своей периферии второй прокладкой (13), установленной напротив первой прокладки, обслуживающей воздушную камеру (А), фиг. 25.
Для зарядки гарпунного ружья сила должна быть приложена двумя руками к тросу (4), как показано на фиг. 20.a, 20.c, пока он не будет вставлен в разрез гарпуна гарпунного ружья, как показано на фиг. 1, 2, 3 и 21. Трос (4), натягиваясь во время зарядки, разматывается с намоточных барабанов (8), (8.1), прилагая к ним крутящий момент и вращая их вместе с валом (10) и намоточным барабаном (9), на который наматывается трос (11), притягивающий к ним поршень (12), как показано на фиг. 7, 8, 11, 20.c, 21.
Вал (10) имеет на обоих своих концах два намоточных барабана (8-8.1), а в центре - намоточный барабан (9), фиг. 9, 10. Намоточные барабаны (8-8.1-9) не могут вращаться вокруг вала (10), т.е. система вала и намоточных барабанов вращается как единое целое. Центральная часть вала (10) с намоточным барабаном (9) установлены в головке (7), т.е. в воздушной камере (А), при этом концы вала (10) с намоточными барабанами (8-8.1) установлены снаружи головки (7), как показано на фиг. 6, 7, 8, 20.c. Вал (10) снабжен двумя шарикоподшипниками или кольцами скольжения (17), установленными в головке (7) между намоточными барабанами (8-8.1-9), фиг. 15, 20.c, для уменьшения трения при вращении вала (10), поскольку он в этом случае не находится в контакте с головкой (7). Кроме того, вал (10) снабжен двумя прокладками (18), установленными между шарикоподшипниками или кольцами скольжения (17) и намоточными барабанами (8-8.1) внутри головки (7), как показано на фиг. 15, 20.c, 16, 17, для предотвращения утечки сжатого воздуха из воздушной камеры через отверстия для вала в головке (7).
После окончания зарядки гарпунного ружья, фиг. 21, 21.a, 21.b, пока давление в воздушной камере (А) выше, чем в разряженном состоянии (как на фиг. 20), воздушная камера (В) (фиг. 21, 21.b) имеет отрицательное давление, достигающее - 1 атм, внося таким образом вклад в энергию, передаваемую поршню в процессе выстрела/пуска. Это обеспечивается тем, что воздушная камера (В) на фиг. 20, 20.b существенно увеличивается в объеме, как на фиг. 21, 21.b (в процессе зарядки), при этом небольшое количество воздуха, находящееся в ней, остается прежним. Гарпунное ружье может работать таким образом (только за счет сил воздушной камеры (В)), т.е. без приложения сил давления воздуха внешней помпой, однако, только с ограниченной силой.
Выстрел-пуск гарпунного ружья происходит, когда пользователь нажимает крючок спускового механизма (1) и запускает гарпун (5). Затем поршень (12) за счет силы, полученной им от воздушных камер (А) и (В), двигается в направлении пробки (14), передавая вращающий момент на вал (10) и на намоточные барабаны (8-8.1-9), посредством соединяющего троса (11), по мере того как он разматывается с намоточного барабана (9). На намоточные барабаны (8-8.1), в свою очередь, наматывается трос (4), сдвигающий и запускающий гарпун (5) из гарпунного ружья.
Намоточные барабаны (8-8.1-9) вала (10) демонстрируют различный диаметр в точках, где они контактируют на своей периферии с тросами (4), (11), для варьирования радиуса приложения тросами силы к барабанам и барабанами - к тросам, так что они непрерывно варьируют передаточное отношение движения от поршня (12) к гарпуну (5) во время пуска, и от троса (4) к поршню (12) во время зарядки. Следовательно, соотношения мгновенных смещений, скоростей поршня (12) и гарпуна (5), а также троса (4) и поршня (12), а также вращающего момента намоточных барабанов (8-8.1-9) во время пуска и зарядки гарпунного ружья постоянно варьируются.
Таким образом, формируется система бесступенчатой трансмиссии привода (continuously-variable-transmission (C.V.T.)), фиг. 7, 8, 9, 10, 11, 20.c, которая непрерывно использует подходящее передаточное отношение (отношение плеча силы намоточного барабана (9) к плечу силы намоточных барабанов (8-8.1) и наоборот) от движения поршня (12) к гарпуну (5) и от троса (4) к поршню (12), для максимизации энергии зарядки пользователем и, следовательно, обеспечения соответствующей скорости запуска гарпуна, а также плавного ускорения гарпуна (5) при выстреле-пуске.
Такие изменения передаточных отношений могут быть обеспечены соответствующим наклоном поверхности намоточных барабанов (8-8.1-9), к примеру, в начале зарядки намоточные барабаны (8-8.1-9) могут обеспечивать минимальный крутящий момент, который будет непрерывно возрастать до конца зарядки для того, чтобы уравнять нарастающее давление воздушной камеры (А) на поршень (12), при этом зарядка гарпунного ружья может быть выполнена приложением к тросу (4) постоянной неизменной силы, либо, при ином наклоне намоточных барабанов (8-8.1-9), пользователь может вначале приложить к тросам (4) максимальную силу, которая может быть минимизирована к концу зарядки. Во время пуска намоточные барабаны (8-8.1-9) могут выдавать постоянный крутящий момент, поскольку пока они непрерывно изменяют передаточное отношение с большего на меньшее, при этом давление воздушной камеры (А) постоянно уменьшается. Система бесступенчатой трансмиссии привода состоит из вала (10), намоточных барабанов (8-8.1-9) и тросов (4), (11). В качестве альтернативы могут быть использованы намоточные барабаны по фиг. 22, 22.а, 23, 23.а, 24, 24.а. Все варианты приведены на фиг. 22, 22.а, 23, 23.а, 24, 24.а.
Другим преимуществом наклона поверхности намоточных барабанов (8-8.1-9) является обеспечение более эффективного наматывания троса, при этом исключено перекрестное наматывание, случающееся у роликов, однако главной вклад в обеспечение правильного наматывания вносит спиральное углубление на периферии намоточных барабанов, на которое наматываются тросы (4) и (11). Направление спирали углубления намоточного барабана (8) противоположно направлению спирали углубления намоточного барабана (8.1).
Намоточные барабаны (8) и (8.1) закрыты внешними колпачками (6) и (6.1), защищающими их от воды и от сопротивления воды, которое может помешать их вращению во время выстрела-пуска, фиг. 2, 4, 5, 26. Пустое пространство между внешними колпачками (6) и намоточными барабанами (8-8.1) выполнено не более, чем достаточным для того, чтобы в него входили тросы (4). Намоточные барабаны по фиг. 22, 23, 24 также снабжены внешними колпачками, соответствующими их геометрической форме.
Максимальная энергия, которую гарпунное ружье может передать гарпуну во время выстрела-пуска лимитировано максимальной энергией, которую пользователь может передать поршню при натягивании тросов (4), которая пропорциональна давлению в воздушной камере (А) гарпунного ружья. Таким образом, очевидно, что в том случае, если гарпунное ружье будет снабжено второй системой бесступенчатой передачи привода, пользователь будет иметь возможность передать поршню двойную энергию.
По второму варианту гарпунное ружье снабжено двумя системами бесступенчатой передачи привода, фиг. 32, которая, как сказано выше, может передать гарпуну (5) в два раза больше энергии по сравнению с первым вариантом с одной системой привода.
Его компоненты и способ работы те же, что и в первом варианте. Единственным отличием является то, что в данном случае используется головка (30) с двумя системами бесступенчатой трансмиссии привода, она снабжена вторым валом (10.а) с намоточными барабанами (8.а-8.1.а-9.а) и соответствующими прокладками, шарикоподшипниками или кольцами скольжения, а также вторым тросом для зарядки (4.а). Трос (11) заменен тросом (28), что же касается поршня (12), основание, которое соединяет его с тросом (11), заменено основанием (22), имеющим свободный шкив (21), фиг. 27, 28, 29, 30, 31, 32. Намоточные барабаны (8.а-8.1.а-9.а) имеют диаметр больший, чем диаметр намоточных барабанов (8-8.1-9), так что тросы (4.а) и (28) могут проходить выше и ниже намоточных барабанов (8-8.1) и (9).
Намоточный барабан (9) в этом варианте соединен с тросом (28), имеющим единственное предназначение - быть соединенным с намоточным барабаном (9.а) второго вала, а также с поршнем (12) через свободный шкив (21), который может вращаться вокруг вала основания (22), соединенного с поршнем (12), фиг. 27, 28, 29, 30, 31.
Приложение силы к тросу (4) для зарядки гарпунного ружья, фиг. 32.а, 32.b, 28, 29, разматывает его с намоточных барабанов (8-8.1), вращая их тем самым совместно с валом (10) и намоточным барабаном (9), на который наматывается трос (28). Трос (28), встречая на своем противоположном конце сопротивление намоточного барабана (9.а), поскольку он полностью размотан, и благодаря использованию свободного шкива (21), перемещает поршень (12) на середину дистанции, потребляя и, соответственно, запасая таким образом половину энергии, которая была бы потреблена и запасена в том случае, если бы свободный шкив не был бы использован, а трос (28) был бы присоединен к поршню (12) напрямую, при этом поршень прошел бы двойную дистанцию. Следовательно мы удваиваем давление в гарпунном ружье и таким образом пополняем энергию, запасенную в поршне, очевидным образом потребляя двойную энергию для зарядки. Преимущество использования свободного шкива (21), перемещающего поршень (12) на середину его пути, фиг. 32.b, заключается в том, что мы можем приложить силу к тросам (4.а) и зарядить гарпунное ружье во второй раз, смещая поршень от середины его пути к концу его пути, фиг. 32.с, в конечном счете запасая в поршне двойную энергию по сравнению с гарпунным ружьем с одним валом. Следует заметить, что пользователь гарпунного ружья с одним валом потерпит неудачу в том случае, если слишком сильно увеличит давление в воздушной камере (А), пытаясь увеличить энергию, запасенную в поршне в процессе зарядки, поскольку существует лимит силы, которую пользователь может приложить к тросам в процессе зарядки.
В процессе выстрела-пуска поршень обеспечивает своей энергией оба вала через свободный шкив (21) и трос (28) в одинаковой степени, поскольку они соединены посредством тросов (4) и (4.а) с одним и тем же зарядом, т.е. гарпуном (5). Поскольку, однако, гарпун (5) имеет много разрезов на различных расстояниях и поскольку зарядка валов может быть произведена в различных комбинациях, во время выстрела-пуска имеется некоторая разница между передаточными отношениями валов. Свободный шкив (21) в этом случае работает как дифференциал и передает крутящий момент на оба вала. Кроме того, на выстрел-пуск гарпунного ружья может повлиять использование только одного или обоих валов.
В третьем варианте раскрывается гарпунное ружье с тремя системами бесступенчатой трансмиссии привода, фиг. 38, обеспечивающая возможность запуска гарпуна (5) с тройной энергией по сравнению с гарпунным ружьем с одной системой привода.
Его компоненты и способ работы те же, что и во втором варианте. Единственными отличиями является то, что в данном случае используется головка (29), включающая три системы бесступенчатой трансмиссии привода, она снабжена третьим валом (10.b) с намоточными барабанами (8.b-8.1.b-9.b) и соответствующими прокладками, шарикоподшипниками или кольцами скольжения, а также третьим тросом для зарядки (4.b). Трос (28) заменен тросом (27), имеющим на обоих концах два свободных шкива (25), (34), поскольку он также соединен с поршнем (12) через свободный шкив (21). Введены также два дополнительных троса (23), (24). Что касается троса (23), оба его конца наматываются на намоточные барабаны (9) и (9.а), при этом сам он проходит через свободный шкив (25). Что же касается троса (24), один его конец наматывается на намоточный барабан (9.b), а другой его конец завязан и закреплен на фиксированном основании под намоточным барабаном (9.b), при этом сам он проходит через свободный шкив (34), фиг. 33, 34, 35, 36, 37, 38. Намоточные барабаны (8.b-8.1.b-9.b) имеют диаметр больший, чем диаметр намоточных барабанов (8.а-8.1.а-9.а), так что тросы (4.b) и (24) могут проходить выше и ниже намоточных барабанов (8.а-8.1.а) и (9.а).
Приложение силы к тросу (4) для зарядки гарпунного ружья, фиг. 38.а, 38.b, разматывает его с намоточных барабанов (8-8.1), вращая их тем самым совместно с валом (10) и намоточным барабаном (9), на который наматывается трос (23). Трос (23), встречая на своем противоположном конце сопротивление намоточного барабана (9.а), поскольку он полностью размотан, и благодаря использованию свободного шкива (25) перемещает трос (27), который, в свою очередь, перемещает поршень (12) через свободный шкив (21). Поскольку два свободных шкива (25), (21) вставлены последовательно, поршень (12) перемещается на четверть дистанции, потребляя и, соответственно, запасая таким образом четверть энергии, которая была бы потреблена и запасена в том случае, если бы свободные шкивы не были бы использованы, а трос (23) был бы присоединен к поршню (12) напрямую, при этом поршень прошел бы в четыре раза большую дистанцию. Следовательно, мы увеличиваем в четыре раза давление в гарпунном ружье и таким образом пополняем энергию, запасенную в поршне, очевидным образом потребляя в четыре раза большую энергию для зарядки. Преимущество использования свободных шкивов (25) и (21), перемещающих поршень (12) на четверть его пути, фиг. 38.b, заключается в том, что мы можем приложить силу к тросам (4.а) и зарядить гарпунное ружье во второй раз, фиг. 38.с. Тросы 4.а разматываются с намоточных барабанов (8.а-8.1.а) вращая их тем самым вместе с валом (10.а) и намоточным барабаном (9.а) на который наматывается трос (23). Трос (23), встречая на своем противоположном конце сопротивление намоточного барабана (9) и благодаря использованию свободного шкива (25), перемещает трос (27), который, в свою очередь, перемещает поршень (12) через свободный шкив (21) от одной четверти его пути к двум четвертям, фиг. 38.с. Затем мы можем приложить усилие к тросам (4.b) для зарядки гарпунного ружья в третий раз с помощью последнего вала, фиг. 38.с, 38.d. Тросы (4.b) разматываются с намоточных барабанов (8.b-8.1.b), вращая тем самым их вместе с валом (10.b) и намоточным барабаном (9.b), на который наматывается трос (24). Трос (24), поскольку его противоположный конец привязан к фиксированному основанию под намоточным барабаном (9.b) и благодаря свободному шкиву (34), двигает трос (27), который, в свою очередь, через свободный шкив (21) перемещает поршень (12) к трем четвертям его пути, в результате запасая в поршне в три раза больше энергии по сравнению с гарпунным ружьем с одним валом. Во время выстрела-пуска поршень обеспечивает своей энергией оба вала через свободный шкив (21) и трос (28) в одинаковой степени, поскольку они соединены посредством тросов (4) и (4.а) с одним и тем же зарядом, т.е. гарпуном (5). Поскольку, однако, гарпун (5) имеет много разрезов на различных расстояниях и поскольку зарядка трех систем может быть произведена в различных комбинациях, во время выстрела-пуска три системы имеют некоторую разницу между передаточными отношениями валов. Свободные шкивы (21), (25), (34) в этом случае работают как независимые дифференциалы и передают крутящий момент на три системы. Если пользователь не желает применения слишком большого количества энергии при выстреле-пуске гарпунного ружья, он может в качестве альтернативы использовать одну или две системы привода.
В четвертом варианте раскрывается гарпунное ружье с четырьмя системами бесступенчатой трансмиссии привода, фиг. 42, обеспечивающее возможность запуска гарпуна (5) с четверной энергией по сравнению с гарпунным ружьем с одной системой привода.
Его компоненты и способ работы те же, что и в третьем варианте. Единственными отличиями является то, что в данном случае используется головка (31), включающая четыре системы бесступенчатой трансмиссии привода, она снабжена четвертым валом (10.с) с намоточными барабанами (8.с-8.1.с-9.с) и соответствующими прокладками, шарикоподшипниками или кольцами скольжения, а также четвертым тросом для зарядки (4.с). Фиксированное основание под намоточным барабаном (9.b), удерживавшее один из концов троса (24), исключено, и этот конец теперь наматывается на намоточный барабан (9.с), фиг. 39, 40, 41, 42, 34, 35. Намоточные барабаны (8.с-8.1.с-9.с) имеют диаметр больший, чем диаметр намоточных барабанов (8.b-8.1.b-9.b), так что тросы (4.с) и (24) могут проходить выше и ниже намоточных барабанов (8.b-8.1.b) и (9.b).
Приложение силы к тросу (4) для зарядки гарпунного ружья, фиг. 42.а, 42.b, разматывает его с намоточных барабанов (8-8.1), вращая их тем самым совместно с валом (10) и намоточным барабаном (9), на который наматывается трос (23). Трос (23), встречая на своем противоположном конце сопротивление намоточного барабана (9.а) и благодаря использованию свободного шкива (25), перемещает трос (27), который, в свою очередь, через свободный шкив (21) перемещает поршень (12). Поскольку два свободных шкива, (25), (21) вставлены последовательно, поршень (12) перемещается на четверть дистанции, потребляя и, соответственно, запасая таким образом четверть энергии, которая была бы потреблена и запасена в том случае, если бы свободные шкивы не были использованы, а трос (23) был бы присоединен к поршню (12) напрямую, при этом поршень прошел бы в четыре раза большую дистанцию. Следовательно, мы увеличиваем в четыре раза давление в гарпунном ружье и таким образом пополняем энергию, запасенную в поршне, очевидным образом потребляя в четыре раза большую энергию для зарядки. Преимущество использования свободных шкивов (25) и (21), перемещающих поршень (12) на четверть его пути, фиг. 42.b, заключается в том, что мы можем приложить силу к тросам (4.а) и зарядить гарпунное ружье во второй раз, фиг. 42.с. Тросы 4.а разматываются с намоточных барабанов (8.а-8.1.а), вращая их тем самым вместе с валом (10.а) и намоточным барабаном (9.а), на который наматывается трос (23). Трос (23), встречая на своем противоположном конце сопротивление намоточного барабана (9) и благодаря использованию свободного шкива (25), перемещает трос (27), который, в свою очередь, перемещает поршень (12) через свободный шкив (21) от одной четверти его пути к двум четвертям, фиг. 42.с. Затем мы можем приложить усилие к тросам (4.b) для зарядки гарпунного ружья в третий раз, фиг. 38.d. Тросы (4.b) разматываются с намоточных барабанов (8.b-8.1.b), вращая тем самым их вместе с валом (10.b) и намоточным барабаном (9.b) на который наматывается трос (24). Трос (24), встречая на своем противоположном конце сопротивление намоточного барабана (9.с), поскольку он полностью размотан и благодаря свободному шкиву (34), двигает трос (27), который, в свою очередь, через свободный шкив (21) перемещает поршень (12) к трем четвертям его пути. Наконец, мы можем приложить усилие к тросам (4.с) для зарядки гарпунного ружья в четвертый раз. Тросы (4.с) разматываются с намоточных барабанов (8.с-8.1.с), вращая их тем самым вместе с валом (10.с) и намоточным барабаном (9.с) на который наматывается трос (24). Трос (24), встречая на своем противоположном конце сопротивление намоточного барабана (9.b), и благодаря использованию свободного шкива (34), перемещает трос (27), который, в свою очередь, через свободный шкив (21) перемещает поршень (12), на четыре четверти его пути, окончательно запасая энергию, в четыре раза большую, чем у гарпунного ружья с одной системой привода. Во время выстрела-пуска, поршень передает свою энергию через три свободных шкива (21), (25), (34) в равной степени четырем системам бесступенчатой трансмиссии привода, поскольку они соединены посредством тросов (4), (4.а), (4.b) и (4.с) с одним и тем же зарядом, т.е. гарпуном (5). Поскольку, однако, гарпун (5) имеет много разрезов на различных расстояниях и поскольку зарядка систем может быть произведена в различных комбинациях, во время выстрела-пуска системы имеют некоторую разницу между передаточными отношениями валов. Свободные шкивы (21), (25), (34) в этом случае работают как независимые дифференциалы и передают крутящий момент на четыре системы привода. Если пользователь не желает применения слишком большого количества энергии при выстреле-пуске гарпунного ружья, он может в качестве альтернативы использовать одну, две или три системы привода.
В пятом варианте раскрывается гарпунное ружье, запасающее энергию, используя пружину (32), фиг. 43, 44. Его компоненты и способ работы те же, что и в первом варианте. Единственным отличием является то, что в данном случае поршень (12) заменен пружиной (32), один конец которой соединен с пробкой (14), а другой - с тросом (11), таким образом, в гарпунном ружье воздух не используется. На фиг. 44 показано гарпунное ружье в заряженном состоянии, а на фиг. 43 - в разряженном.
Для удвоения, утроения и учетверения запасаемой пользователем гарпунного ружья энергии могут быть использованы две, три или четыре системы бесступенчатой трансмиссии привода, раскрытых во втором, третьем и четвертом вариантах, используя те же возможности и компоненты, с той разницей, что вместо поршня (12) используется пружина (32), имеющая двойную, тройную и четверную жесткость. Использование множества систем привода дополнительно увеличивает запасенную пружиной (32) энергию.
В шестом варианте раскрывается гарпунное ружье, запасающее энергию с помощью резинового элемента, фиг. 45, 46. Его компоненты и способ работы те же, что и в первом варианте. Единственными отличиями является то, что в данном случае поршень (12) заменен резиновым элементом (33), один конец которого соединен с пробкой (14), а другой - с тросом (11), таким образом, в гарпунном ружье воздух не используется. На фиг. 46 показано гарпунное ружье в заряженном состоянии, а на фиг. 45 - в разряженном.
Для удвоения, утроения и учетверения запасаемой пользователем гарпунного ружья энергии могут быть использованы две, три или четыре системы бесступенчатой трансмиссии привода, раскрытых во втором, третьем и четвертом вариантах, используя те же возможности и компоненты, с той разницей, что вместо поршня (12) используется резиновый элемент (32), имеющий двойную, тройную и четверную жесткость. Использование множества систем привода дополнительно увеличивает запасенную резиновым элементом (33) энергию.