DISPOSITIVO DE PURGA DE GAS Y CAÑON Y ARMA CON DICHO DISPOSITIVO DE PURGA DE GAS.

Dispositivo de toma de gases para un cañón (10), en particular para el cañón de una ametralladora,

con un cilindro de gas (13) que se puede fijar respecto a un componente del cañón (1, 7, 10, 22, 23) y que está unido y en comunicación con un taladro del cañón (7) y que tiene una primera abertura de salida de gas (29), la cual interactúa con un elemento estrangulador de flujo (25, 28, 30, 31; 25'', 28'', 31'', 25'''', 28'''', 31''''),

caracterizado porque el cilindro de gas (13), la primera abertura de salida de gas (29) y el elemento estrangulador de flujo (25, 28, 30, 31; 25'', 28'', 31''; 25'''', 28'''', 31'''') se configuran y disponen de modo que la variación de la geometría del cañón (10) debida a la temperatura, genera un movimiento relativo entre el cilindro de gas (13) y el elemento estrangulador de flujo (25, 28, 30, 31; 25'', 28'', 31''; 25'''', 28'''', 31''''), de manera que el elemento estrangulador de flujo (25, 28, 30, 31; 25'', 28'', 31''; 25'''', 28'''', 31'''') que se puede fijar respecto a un componente de la caja (2, 26, 37) cierra en mayor o menor grado la primera abertura de salida de gas (29), y regula la presión que actúa en el interior del cilindro de gas (13) en correspondencia con la temperatura del cañón

Dispositivo de purga de gas y cañón y arma con dicho dispositivo de purga de gas.

La invención se refiere a un dispositivo de toma de gases para un cañón o para un tubo de un arma de fuego de autocarga por presión de gas (por ejemplo una ametralladora) con un cilindro de gas que está unido y en comunicación con el taladro del cañón y que tiene una primera abertura de salida de gas, la cual interactúa con un elemento estrangulador de flujo. Se conoce un dispositivo de toma de gases de este tipo por el documento DE 196 15 181.

El concepto cañón se refiere a continuación tanto a un cañón de arma con ranuras y estrías como a un cañón de arma liso. Las indicaciones de dirección tales como arriba, abajo, delante, detrás, izquierda y derecha se refieren a un arma en posición de tiro, desde el punto de vista del tirador.

En las denominadas armas de autocarga por presión de gas en las que el mecanismo de carga es accionado por la presión del gas de la munición, se dispone un pistón en un cilindro de gas. El cilindro de gas está fundamentalmente cerrado por un extremo de modo que entre una cara del pistón y una pared del cilindro de gas se forma una cámara de presión que está unida y en comunicación con el interior del cañón. Al disparar, en cuanto el proyectil rebasa el punto de unión entre cámara de presión y taladro del cañón, los gases de la munición entran en esta cámara de presión. Los gases que entran en la cámara de presión producen una presión de trabajo que actúa sobre la cara del pistón. La fuerza resultante se aplica a través del pistón sobre un vástago que es parte del mecanismo de carga del arma y que realiza la alimentación y la expulsión del cartucho, el movimiento del cerrojo y en su caso la puesta en tensión del mecanismo del gatillo. En las armas totalmente automáticas este mecanismo se activa mientras el gatillo se mantiene apretado. De este modo, la energía de detonación liberada al disparar se desvía en parte para el accionamiento del arma. Normalmente las secciones de paso, la configuración del cilindro de gas y de la cámara de presión, se adaptan a un arma determinada, de modo que queda ajustada la frecuencia de disparo conocida como cadencia, y se evita la sobrecarga mecánica del mecanismo de accionamiento. Para este fin, la cámara de presión junto a la comunicación con el cañón, está provista de una abertura de salida de gas para ajuste y determinación de la presión. Así, una parte del gas que entra en el cilindro de gas proveniente del cañón sale al exterior del cilindro de gas o cámara de presión, de modo que en la cámara de presión actúa una presión más baja que en el cañón. Se conoce una realización de este tipo por el documento DE 196 15 181. También existen mecanismos en los que la cantidad de gas que entra en la cámara desde el cañón se regula mediante una válvula ajustable (DE 648 391). Gracias a estas medidas se pueden adaptar al arma los caudales y las presiones en el sistema de la cámara de presión.

Sin embargo, en estas armas con aberturas de salida de gas ajustable existe también el problema de que las condiciones de presión y caudal varían, especialmente en ametralladoras durante fuego continuo sostenido largo tiempo, pues el cañón se calienta fuertemente. El gas de munición que se encuentra dentro del cañón se calienta adicionalmente y la presión en el cañón aumenta. Con ello aumenta también la presión de trabajo que en la cámara de presión actúa sobre el pistón y se incrementa la fuerza aplicada sobre el pistón. Los mayores impulsos de presión actúan sobre el pistón, acelerándolo más y dan lugar a fuerzas correspondientemente más elevadas sobre el vástago y sobre el conjunto del mecanismo de carga.

El proceso de carga acelerado de este modo aumenta también la cadencia de tiro. Con ella se produce un mayor consumo de munición y aumenta fuertemente la solicitación mecánica de los componentes del arma. El innecesario mayor consumo de munición puede representar un problema logístico en la aplicación militar de estas armas, pues se consume más munición que debe ser puesta a disposición en el lugar de aplicación del arma, sin que la efectividad del arma mejore de forma correspondiente. La elevada solicitación del arma produce un desgaste elevado y unos intervalos de mantenimiento y reparación más cortos.

El ajuste del caudal y de la presión en el dispositivo de toma de gases para estabilizar la cadencia es difícil y no practicable durante su uso. Hasta ahora el problema se acotaba utilizando por lo menos un segundo cañón para cada ametralladora, que durante el uso podía sustituir al cañón caliente por el disparo. El cambio de cañón no es un problema en sí mismo pues ya está previsto en el cañón, pero es un inconveniente durante el uso. Por esta razón, existe fundamentalmente el problema de mantener la cadencia lo más estable posible en las armas automáticas durante su uso continuo, para mantener un solicitación baja, para estabilizar el consumo de munición y para mantener lo más largos posible los intervalos entre los necesarios cambios de cañón.

En el documento DE 694 12 384 se propone un mecanismo de conducción de gases que tiene una válvula con un resorte, la cual está ajustada para dejar escapar un parte de los gases provenientes del cañón en caso de una presión excesiva y limitar mediante este control de la presión de gas, la velocidad de las piezas móviles. Esta solución está prevista para armas de fuego semiautomáticas, en particular para escopetas y requiere una válvula con resorte.

En el documento EP 0 167 067 A se describe un dispositivo de toma de gases según el preámbulo de la reivindicación 1.

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo de toma de gases mejorado que elimine, por lo menos en parte, los problemas descritos anteriormente.

Este objeto se consigue mediante un dispositivo de toma de gases según la reivindicación 1. Así, el cañón, el cilindro de gas, la abertura de salida de gas y un elemento estrangulador de flujo se configuran y disponen de modo que la variación de longitud del cañón debida a la temperatura que se produce cuando se dispara en continuo, genera un movimiento relativo entre el cilindro de gas y el elemento estrangulador de flujo, de manera que el elemento estrangulador de flujo abre en mayor o menor grado la abertura de salida de gas y con ello estabiliza la presión que actúa en la cámara en función de la temperatura del cañón. En la práctica esto significa que se dispone de un dispositivo de toma de gases autorregulado, en el que la variación de longitud del cañón varía la presión y el caudal en el cilindro de gas, de modo que la mayor presión en el cañón provocada por la temperatura, no produce ninguna elevación importante de presión en la cámara correspondiente. Esto se consigue gracias a que cuando aumenta la temperatura y con ella aumenta la longitud del cañón, el elemento estrangulador de flujo aumenta la sección de paso de una abertura de salida de gas, de modo que la presión de gas que actúa en el cilindro de gas, permanece ampliamente estable a pesar del aumento de temperatura, y los impulsos de presión aplicados sobre el pistón no aumentan. A la inversa, el enfriamiento del cañón, por ejemplo en una pausa en el tiro, hace que el elemento estrangulador de flujo reduzca la sección de paso de la abertura de salida de gas, de modo que la menor presión en el cañón no tenga una influencia significativa sobre la presión de gas en la cámara de presión.

Las reivindicaciones dependientes se refieren a otras configuraciones ventajosas de la invención. Así, la reivindicación 2 se refiere a un elemento estrangulador de flujo que está dispuesto en el interior y/o en el exterior del cilindro de gas. Según la reivindicación 3 el movimiento relativo se asegura de modo especialmente sencillo, fijando el elemento estrangulador de flujo a un componente de la caja que está poco solicitado térmicamente, y el cilindro de gas está fijado a una porción del cañón. Para el control del elemento estrangulador de flujo se utiliza el movimiento axial relativo entre la correspondiente porción de cañón y la caja.

En el desarrollo según la reivindicación 4, el elemento estrangulador de flujo está formado en un alojamiento que rodea por lo menos en parte al cilindro de gas. Así, el cilindro de gas está dispuesto de forma que puede desplazarse axialmente respecto del alojamiento. Esta solución es una unión activa de construcción especialmente sencilla, entre elemento estrangulador de flujo y cilindro de gas, así como...

1. Dispositivo de toma de gases para un cañón (10), en particular para el cañón de una ametralladora, con un cilindro de gas (13) que se puede fijar respecto a un componente del cañón (1, 7, 10, 22, 23) y que está unido y en comunicación con un taladro del cañón (7) y que tiene una primera abertura de salida de gas (29), la cual interactúa con un elemento estrangulador de flujo (25, 28, 30, 31; 25', 28', 31', 25'', 28'', 31''),

caracterizado porque el cilindro de gas (13), la primera abertura de salida de gas (29) y el elemento estrangulador de flujo (25, 28, 30, 31; 25', 28', 31'; 25'', 28'', 31'') se configuran y disponen de modo que la variación de la geometría del cañón (10) debida a la temperatura, genera un movimiento relativo entre el cilindro de gas (13) y el elemento estrangulador de flujo (25, 28, 30, 31; 25', 28', 31'; 25'', 28'', 31''), de manera que el elemento estrangulador de flujo (25, 28, 30, 31; 25', 28', 31'; 25'', 28'', 31'') que se puede fijar respecto a un componente de la caja (2, 26, 37) cierra en mayor o menor grado la primera abertura de salida de gas (29), y regula la presión que actúa en el interior del cilindro de gas (13) en correspondencia con la temperatura del cañón.

2. Dispositivo de toma de gases según la reivindicación 1, en el que el elemento estrangulador de flujo (25, 28, 30, 31; 25', 28', 31'; 25'', 28'', 31'') está dispuesto en el interior y/o en el exterior del cilindro de gas (13).

3. Dispositivo de toma de gases según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento estrangulador de flujo (25, 28, 30, 31; 25', 28', 31'; 25'', 28'', 31'') está formado en un alojamiento (25; 25'; 25'') que rodea por lo menos en parte al cilindro de gas (13), y cilindro de gas (13) y alojamiento (25; 25'; 25'') están dispuestos de modo que pueden desplazarse el uno respecto del otro.

4. Dispositivo de toma de gases según la reivindicación 3, en el que el elemento estrangulador de flujo (25, 28, 30, 31; 25', 28', 31'; 25'', 28'', 31'') comprende una zona estanca (28; 28'; 28'') formada en el alojamiento (25; 25'; 25''), que reduce o aumenta la primera abertura de salida de gas (29) que en particular, está dispuesta en dirección radial en el cilindro de gas (13), cuando se produce un desplazamiento axial entre cilindro de gas (13) y alojamiento (25; 25'; 25'') en correspondencia con una variación de la temperatura del cañón.

5. Dispositivo de toma de gases según la reivindicación 3 ó la 4, en el que el alojamiento (25'; 25'') está configurado de forma que se puede ajustar respecto del cilindro de gas (13) de manera que el elemento estrangulador de flujo (25', 28', 31'; 25'', 28'', 31'') cierra en mayor o en menor grado la primera abertura de salida de gas (29) según el ajuste.

6. Dispositivo de toma de gases según la reivindicación 5, en el que el ajuste del alojamiento (25', 25'') produce una amplia variación de posición del elemento estrangulador de flujo (25', 28', 31'; 25'', 28'', 31'') respecto de la primera abertura de salida de gas (29).

7. Dispositivo de toma de gases según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el cilindro de gas (13) se puede acoplar solidariamente con el cañón (10) mediante una pieza de conexión (21) que en particular forma con él una misma pieza, y cierra una cámara (14) que está unida con el taladro del cañón (7) a través de una canal (11, 12) y de un taladro de toma (9).

8. Dispositivo de toma de gases según la reivindicación 7, en el que la unión entre la pieza de conexión (21) y el cañón (10) tiene lugar mediante rozamiento y/o mediante interferencia de forma, realizándose la unión por rozamiento en particular, mediante un ajuste con apriete y la unión con transmisión de esfuerzos en particular, mediante un pasador (24).

9. Dispositivo de toma de gases según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el alojamiento (25; 25'; 25'') está fijado a un módulo de caja (2) a través de un manguito (26) que rodea a un vástago (16).

10. Dispositivo de toma de gases según una de las reivindicaciones de la 3 a la 9, en el que el alojamiento (25) o el módulo de caja (37) se apoyan en el cañón perpendicularmente al eje del alma (8), a través de un elemento de apoyo (27) de modo desplazable axialmente.

11. Dispositivo de toma de gases según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el cilindro de gas (13) tiene una segunda abertura de salida de gas (32), cuya sección de paso se puede adaptar a una configuración de arma.

12. Dispositivo de toma de gases según la reivindicación 11, en el que la segunda abertura de salida de gas (32) está dispuesta en una pieza postiza desmontable (33) que se puede colocar en el cilindro de gas (13).

13. Dispositivo de toma de gases según la reivindicación 11 ó la 12, en el que la sección de paso de la segunda abertura de salida de gas (32) se puede ajustar mediante una válvula de regulación.

14. Cañón (10) con un dispositivo de toma de gases según una de las reivindicaciones anteriores.

15. Arma, en particular una ametralladora con un cañón (10) según la reivindicación 14.