Nutzen einer Exportfeder

Es gibt 60 Antworten in diesem Thema, welches 7.256 mal aufgerufen wurde. Der letzte Beitrag (4. Juli 2011 um 14:04) ist von LEP FAN.

  • Da diese Frage auch für andere User interessant und die Antworten sicherlich informativ sein können, eröffne ich nun dieses Thema:

    Exportfedern- das ist bekannt- erhöhen die Leistung von Ferderdruck-Luftdruckwaffen, da sie vom Material stärker und oftmals besser verarbeitet sind.
    Wie wird jedoch die Leistung erhöht, wenn der Kompressionsraum gleich groß bleibt und die Oberflächenbeschaffenheit auch dieselbe ist?
    Im Prinzip wird doch nur der Kolben schneller nach vorne gedrückt und sonst nichts. Weshalb ist dadurch die Energie höher?

  • Weil der Druck der sich im Koleb bildet durch die schnellere Kompression höher wird und es dadurch logischerweise zu einer höheren Energiebildung kommt ... Logisch oder ?

    Aber naja warten wir auf einen Mod zwecks der Exportfedern :crazy3:


    Gruß

    "Wo Recht zu Unrecht wird, wird Widerstand zur Pflicht."

    Treffen sich zwei Jäger,- beide tot....

  • Das Geschoss wird durch eine stärkere Feder welche schneller ist auf eine höhere Geschwindigkeit gebracht und damit steigt die Geschossenergie. Man benötigt natürlich auch mehr Kraft die Waffe zu spannen und die Feder zusammenzudrücken. Entweder sind die Federn länger oder im Drahtdurchmesser dicker bei gleicher länge oder beides kombiniert oder zusätzlich noch ein Vorpannbolzen etc....gibt unzählige Ausführungen der unterschiedlichen Waffenhersteller. Und dann noch diese Tuning Schmieden speziell für Federn zB. OX (mit ihren Vierkantfedern) oder Titan XS. Die sind dann meist noch aus Spezialstahl der nochmals mehr Bums und Ausdauer hat.

    Im Grunde hast du dir die Antwort mit deinen Ausführungen auch schon selbst gegeben...tut doch nicht so als könntet ihr nicht 1&1 zusammenzählen...

  • Die Kugel bekommt einfach mehr "Dampf"

    edit: sorry Ich wollte niemanden verärgern :S

    2 Mal editiert, zuletzt von Waffe-70 (23. Juni 2011 um 09:05)

  • Wie wird jedoch die Leistung erhöht, wenn der Kompressionsraum gleich groß bleibt und die Oberflächenbeschaffenheit auch dieselbe ist?


    Technisch ist das relativ simpel.

    Betrachten wir das System, dann stellen wir fest daß wir zwei Federn haben. Eine Spiralfeder aus Federstahldraht und eine Gasfeder - das eingeschlossene Luftvolumen. Entspannt sich nun die Spiralfeder, so wird ein Teil ihrer Spannenergie in Bewegungsenergie des Kolbens umgewandelt, welcher wiederum die Gasfeder ( eingeschlossenes Luftvolumen ) spannt. Diese Gasfeder entspannt sich ihrerseits in Richtung Lauf und treibt ein Diabolo an. Bringt man nun durch eine höhere Federrate ( stärkere Feder ) eine erhöhte Spannenergie in die Spiralfeder ein, so wird auch mehr Energie auf die Gasfeder übertragen. Der maximale Druck hinter dem Geschoss steigt in der Folge etwas höher an, wodurch eben auch mehr Energie auf das Geschoss übertragen werden kann.

    Im Prinzip sehr simpel. Das ganze ist natürlich jetzt stark vereinfacht dargestellt. In der Praxis gibt es dann schon diverse limitierende Faktoren, wie zb Kolbenhub, eingeschlossenes Luftvolumen etc. Aber es ging ja hier nur um ein theoretisches Verständnis ;)

    Jugend ist beständige Trunkenheit - sie ist das Fieber der Vernunft

    Francois de la Rochefoucauld ( französischer Moralist des 17. Jhdt )

  • Und um es noch einfacher darzustellen:
    Wenn ich mit einem Hammer leicht auf einen Nagel haue, dann dringt er, naja, einen cm ins Holz.
    Bei einem stärkeren Schlag dann eben mehrere cm.
    Oder ne leichte Schelle tut auch weniger weh als ne kräftige.
    Jaja ich weiß, saudumme Beispiele, aber sie treffen zu.
    Und so läßt halt ein schnellerer Kolben die Luft schneller komprimieren.

  • Jan, Du hast immer so anschauliche Modelle :huldige:

    Ich knüpfe mal an: Die hintereinandergeschalteten "Federn" geben die Energie stark verzögert weiter.

    Auf ca. 96 % des Kolbenwegs passiert erstmal nix. Eine schwächere Feder würde bei 98 % des Kolbenwegs (50 bar Druck), eine stärkere erst bei 99 % des Kolbenwegs (100 bar Druck) vom Luftpolster gestoppt.

    Das Diabolo ist träge. Würde es wie ein verzögerungsfreies Überdruckventil reagieren, brächte eine Druckerhöhung nix.
    Bei Erreichen des Losbrechdrucks wäre es "weg", würde das Volumen hinter sich erhöhen und den Druck weiter fallen lassen.

    €: Die Geschwindigkeit des Kolbens ist nur ein Nebeneffekt.
    Das revidier ich mal: Die HW 45 hat unabhängig von der Spannstufe am Ende des Kolbenwegs dieselbe Federkraft. Also ist die höhere Beschleunigung in Spannstufe 2 der entscheidende Faktor. Da müßte die Kolbenmasse dann der übertragende Energiespeicher sein, oder ?

    Die super Frage des Themenstarters zeigt uns was wir über die jahrhundertealte Maschine nicht wissen. ;)

    Andreas

    Einmal editiert, zuletzt von gilmore (22. Juni 2011 um 22:34)

  • Bei der HW45 (und allem anderen Federdrückern mit zwei Spannstufen) ist die Federkraft zwischen Stufen zwar gleich, die Geschwindigkeit des Kolben ist aber größer.
    Ebenso größer ist auch die Luftmenge, die da komprimiert wird.
    Insofern ist die halbgespannte HW45 im Verhältnis zur vollgespannten HW45 (unterschiedliches Volumen und unterschiedliche Kolbengeschwindigket) nicht mit einem LG zu vergleichen, welches mal mit schwacher und mal mit starker Feder geschossen wird (gleiches Luftvolumen).
    Aber vergessen wir mal die HW45 wieder.


    Nehmen wir mal an, wir hätten ein Dia, welches ein immer gleiches Losbrechmoment hat.
    Dieses Dia wird immer beim gleichen Druck losbrechen, also bei einer immer gleichen Kolbenposition.

    Wird der Kolben durch eine schwache Feder angetrieben, so hat der Kolben in diesem Moment bereits einen nicht unerheblichen Teil seiner Vorwärtsgeschwindigkeit eingebüßt (läuft evtl. gar wieder gegen die Feder zurück), das Luftpolster hat ihn schon stark gebremst bzw. ist er schon davon abgefedert.
    Das Dia bricht also los und senkt damit den Druck im Zylinder.
    Das geht aber recht langsam.
    Die Feder gewinnt irgendwann wieder die Oberhand und der Kolben wird wieder schneller, eben so, wie die schwache Feder durch ihre Kraft den Druck hinter dem Dia aufrechterhalten kann und die Luft in den Lauf drückt.

    Wird der Kolben durch eine starke Feder angetrieben, so hat der Kolben im Augenblick des Losbrechens zwar auch Geschwindigkeit verloren, aber weniger, zudem war er vorher deutlich schneller.
    Das Dia bricht wieder los und senkt damit den Druck im Zylinder.
    Das geht aber auch recht langsam, der Kolben verdichtet noch zu schnell und federt auch vom Luftpolster ab.
    Aber auch hier wird der Kolben irgendwann wieder schneller, durch die größere Federstärke wird aber ein höherer Druck gehalten.

    Schön, das war jetzt die simple Theorie, jetzt kommt die eklige Praxis.
    Kolben, Feder und Luftpolster schwingen miteinander, das ließ sich evtl aus dem o.E. schon erahnen.
    Diese Schwingungen machen das genaue Druckverhalten sehr undurchsichtig.
    Wie es genau aussieht, das hat m.W. noch keiner wirklich in Bild und Laufzeitdiagramm gezeigt (eine Highspeed-Röntgenkamera mit gleichzeitig ebenso schneller Drucküberwachung wäre nötig)
    Theoretisch sind die Abläufe schin in Animationen verfügbar.

    Und nochmal eklig:
    Dias sind weich und auch noch spezeil geformt, ihr Losbrechmoment ist also variabel.
    Der Druck, der hinten auf ihren Kelch wirkt, drückt diesen an die Laufwandung und verändert damit die Haftreibung des Dias.
    Dias haben eine Masse, sind also träge.
    Diese Trägheit und die Verformbarkeit des Kelches führen bei sehr starken LGs dazu, dass der Kelch durch die plötzliche Druckspitze an seiner Kegelfläche ausgewölbt wird und sich richtig an die Laufwand legt.
    Das Dias wird dabei auch ein Stück kürzer.
    Mehr Druck bedeutet also mehr Haftreibung.
    Je stärker Druckspitze und vor allem je schneller sie erreicht wird, desto größer wird also das Losbrechmoment.
    Je gröer das Losbrechmoment, desto größer der Druck.
    Je größer der Druck, desto schnell.
    Jedenfalls teilweise, denn das Dia hat ja eine größere Außenfläche bekommen und reibt stärker im Lauf.

    Ach ja:
    Sehr hohe Drücke und Gasgeschwinkeiten erzeugen auch noch Strömungseffekte im Bereich des Transferports.
    Dessen Auslegung spielt auch noch eine Rolle.
    Zu groß und er verringert die mögliche Verdichtung,
    zu klein und die Luft kann nicht schnell genug durchströmen.
    Deswegen sollte das Dia möglichst nah vor dem Kolben liegen.


    Das alles trifft aber nur auf Geschosse zu, die ein Losbrechmoment und eine Klemmreibung im Lauf haben (der letzte Punkt allerdings nur teilweise)
    Federbolzen oder Stahl-BBs sind da schon wieder eine ganz andere Geschichte.
    Die genaue Überlegung dazu bekomme ich aktuell aber irgendwie nicht mehr auf die Reihe.


    Stefan

  • Ja, zum Beispiel dein Posting. Oder hast du ansonsten noch was Fachliches beizutragen?

    Für alle Bedenkenträger und Mod-Mod-Rufer: Die reine Diskussion über die Wirkungsweise einer stärkeren Feder ist weder eine Geheimwissenschaft noch nach den CO2AIR-Regeln untersagt (weshalb ja vorhin auch Moderator HWJunkie einen technischen Beitrag gebracht hat). In den "Top Ten der unerwünschten Fragen" heißt es lediglich:

    Zitat

    2) Wie baue ich eine Exportfeder in das [... Name der Waffe ...] ein?

    War hier aber nicht das Thema.

    Und meist kann man das bereits am Schreibstil und am Inhalt des Startpostings vermuten, ob der Threadstarter nur generell etwas wissen möchte über eine Funktion oder ob er rasch eine Antwort braucht, um im Keller weiter an seiner Höllenmaschine schrauben zu können. Bisher haben die Mods das immer recht gut erkannt.


    Ich bin der Keith Richards dieses Forums und immer noch hier...


  • tut doch nicht so als könntet ihr nicht 1&1 zusammenzählen...

    Ganz so einfach war es ja nun doch nicht. Das ganze stellt sich als Dynamische Gleichung da, wie hier ja auch recht gut beschrieben wurde.

    Trotzdem halte ich die Frage für durchaus sinnvoll. Im ersten Moment fragte ich mich auch wie es sein kann das die Energie größer wird.

    Geht man davon aus das der Kolben auch mit der 7,5j Feder bis an den Anschlag kommt, und sich erst danach der Druck auf den Lauf überträgt (z.B. wenn man noch ein Ventil von einem Vorkompremierer dazwischenschalten würde) währe nur das Kolbenvolumen für den Druck und somit die Energie entscheidend. Ich denke das war der Gedankengang hinter der Frage.

    Stell' Dir vor, es ist Krieg und keiner geht hin. Dann kommt der Krieg zu Dir. Willst Du jedoch Gutmensch sein, behalt' einfach die Hälfte ein.

  • Eine dynamische Gleichung mit einer Unbekannten, die bestenfall näherungsweise anzunehmen ist.
    Diese Unbekannte ist das genaue Verhalten des Dias, welches sich je nach Druck anders verhält und dadurch den es verändernden Druck weiderum verändert.
    Lustig, nicht?

    Wie unterschiedlich das gleiche LG auf teilweise annähernd gleiche Dias reagiert, das kann man hier im Forum mehrfach finden.


    Nun könnte man fragen, wie es die LG-Hersteller machen, wenn sie ein LG bestimmter Stärke haben wollen..
    M.E. ganz einfach:
    Sehr viel Erfahrung und eine sehr große Menge an verfügbaren Daten bereits existierender Systeme.
    Da weiß man einfach, dass eine bestimmte Feder hinter einem bestimmten Kolben mit einem bestimmten Gewicht diese oder jene Energie bringt.
    Leichte Justage ist evtl. noch nötig, aber das Grundergebnis ist schon vorher bekannt.
    Nicht weil es jemand ausgerechnet hat, sondern weil es Generationen vorher bereits ausprobiert haben.

    Ich wage also zu behaupten, das Federdruck-LG ist weitgehend zu Ende entwickelt.
    Nicht weil es jemand end- und allgemeingültig ausgerechnet hat, sondern weil Generationen vorher es empirisch ermittelt haben.

    Geht man davon aus das der Kolben auch mit der 7,5j Feder bis an den Anschlag kommt, und sich erst danach der Druck auf den Lauf überträgt


    Nun, an den Endanschlag wird der Kolben bei dieser Variante mit recht großer Sicherheit nicht kommen, wenn der Druck nicht vorher schon abgebaut wird.
    Mit direkt am Zylinderkopf sitzenden Ventil ginge der Druck gegen unendlich.
    Aber für die theoretische Betrachtung ist die Überlegung in Grenzen brauchbar.


    Stefan

  • Was genau beim Schuss passiert, ist in der Tat viel komplexer, als man viele Jahre lang gedacht hat. Da gibt es ganze Bücher drüber :D
    Wer hätte z.B. gedacht, dass in den meisten Federdruckgewehr nach wenigen Zentimetern (20-30cm) die höchste Energie erreicht ist und die Geschossgeschwindigkeit danach nur noch abnimmt? Schaut euch die langen Läufe der älteren LGs und und ihr seht, dass diese Erkenntnis nicht besonders alt ist.

    Oder auch, dass der Kolben auf die "Luftfeder" trifft und dadurch wieder nach hinten abprallt? Deshalb ist es wichtig, dass der Kolben ein vernünftiges Gewicht hat - das sich vermutlich nur durch Probieren herausfinden lässt.

    Hier eine ganz verrückte Geschichte: Ein ambitionierter Basteler in den USA wollte in den 80ern ein Luftgewehr bauen, das die Schallmauer durchbrechen kann. Er nahm sich die Baupläne der Beeman R1 und baute sie stark vergrößtert nach. Heraus kam ein Gewehr, das genau so schnell schoss wie die normale R1 :P

    http://www.pyramydair.com/blog/2008/09/s…lding-more.html
    http://www.pyramydair.com/blog/2008/10/s…lding-more.html