SISTEMA DE GAS PARA ARMAS DE FUEGO.

La presente invención se refiere generalmente a un conjunto para dirigir gases propelentes en expansión desde la recámara de un arma de fuego hasta una cámara de expansión que aloja un pistón para armas de fuego semiautomáticas. Antecedentes de la invención Las armas de fuego semiautomáticas, tales como rifles y escopetas, están diseñadas para disparar un cartucho de munición, tal como un cartucho de bala o un cartucho de perdigones, en respuesta a cada apriete del disparador del arma de fuego, y posteriormente cargar automáticamente el próximo cartucho de perdigones o cartucho de bala del cargador del arma de fuego al interior de la recámara del arma de fuego. Durante el disparo, el fulminante del cartucho de munición enciende el propelente (pólvora) dentro del cartucho, produciendo una columna de gases de alta presión en expansión dentro de la recámara y el cañón del arma de fuego. La fuerza de este gas en expansión propulsa la bala/carga del cartucho de bala o del cartucho de perdigones a lo largo del cañón. En los rifles y escopetas semiautomáticos, una porción de los gases en expansión son típicamente dirigidos a través de un conducto o canal que interconecta el cañón del arma de fuego con un conjunto de pistón que generalmente aloja un pistón axialmente movible. La porción de los gases explosivos que son desviados del cañón del arma de fuego actúan sobre el pistón para forzar el pistón hacia atrás para causar de este modo el movimiento hacia atrás, o retroceso del cerrojo del arma de fuego. Este movimiento hacia atrás abre la recámara y expulsa la vaina vacía del cartucho de perdigones o del cartucho de bala, y posteriormente carga otro cartucho de perdigones o cartucho de bala en la recámara, después de lo cual el cerrojo regresa a una posición bloqueada para disparar mientras los gases se disipan o son evacuados. Por eje mplo, el documento EP 1 624 275 A1 de Beretta revela un arma de fuego con un dispositivo de armado, incluyendo un canal de evacuación de gas que se extiende entre el cañón y una carcasa de admisión de aire que aloja un pistón, con al menos un muelle inercial dispuesto entre la corredera de cerrojo y el cilindro de admisión de gas para originar un accionamiento de admisión de gas variable. Sin embargo, los conjuntos de pistón con accionamiento de gas conocidos para armas de fuego semiautomáticas pueden padecer numerosos inconvenientes, incluyendo la incapacidad para regular la energía del gas que se transmite al pistón. Por ejemplo, la presión de los gases desviados a menudo es distribuida de forma desigual contra el pistón de gas, originando de este modo un movimiento irregular del pistón que puede resultar en un rápido deterioro y/o daño en el pistón. Asimismo, cuando se utilizan cartuchos de bala o cartuchos de perdigones de potencia inferior, la presión de los gases de descarga es en ocasiones insuficiente para accionar/propulsar adecuada o plenamente el conjunto de pistón, lo cual puede resultar en cartuchos de perdigones o cartuchos de bala fallados o encasquillados. Además, el inventor ha descubierto que existe una relación entre la magnitud del impulso de presión proporcionado por los gases de descarga y la distancia desde la recámara del arma de fuego hasta el pistón de gas. Por consiguiente, se puede ver que existe una necesidad de poner a disposición un arma de fuego que afronte los problemas anteriores y otros relacionados y no relacionados del estado de la técnica. Resumen de la invención ES 2 367 943 T3 La presente invención está dirigida a un conjunto de pistón de redirección de gas para un arma de fuego operada por gas de acuerdo con la reivindicación 1. Asimismo, la presente invención está dirigida a un arma de fuego operada por gas de acuerdo con la reivindicación 8. Un arma de fuego de este tipo tendrá típicamente un cañón, una recámara, un conjunto de disparo o control de disparo incluyendo un disparador y un cerrojo que es trasladable entre una posición de carga y una posición de disparo detrás de un cartucho de bala/cartucho de perdigones que se ha de disparar. El conjunto de pistón de redirección de gas comprende una carcasa tubular de expansión de gas y un pistón. El pistón está montado deslizablemente dentro de la carcasa tubular de expansión e incluye un primer extremo tubular abierto y un segundo extremo cerrado o cabeza del pistón. El extremo tubular abierto define un agujero interior que está dimensionado para recibir un vástago de conexión cargado por muelle. Una escotadura anular está formada en la superficie exterior del pistón próxima al extremo tubular abierto. En una realización, el pistón incluye además una junta anular estanca a los gases formada o aplicada en su extremo tubular abierto, estando la escotadura anular formada generalmente entre la junta anular estanca a los gases y la cabeza cerrada del pistón. Múltiples ranuras longitudinales formadas de manera similar y radialmente espaciadas se extienden a lo 2 largo del cuerpo del pistón desde la escotadura anular hasta la cabeza del pistón para proporcionar trayectos para dirigir los gases de combinación necesarios para propulsar el pistón a lo largo de la carcasa de expansión. Un tope mecánico puede extenderse a través de la pared de la carcasa de expansión para encajar cooperativamente con una hendidura axial alargada dispuesta en el pistón para limitar de esta manera el desplazamiento axial del pistón de gas en la carcasa tubular. En otras realizaciones, el pistón de gas puede estar formado con un dispositivo "de cierre" de gas para limitar la cantidad de gas desviada desde el cañón a través de los canales de gas hasta el pistón. En otra realización, el pistón puede incluir también un dispositivo de purga de gas que evacúa el gas tras la finalización de una carrera completa del pistón, reduciendo o eliminando de este modo el efecto amortiguador en la carrera de vuelta del pistón. Durante el funcionamiento, cuando se dispara el arma de fuego, los gases de exhaustación presurizados en la región de la recámara son desviados, a través de un conducto o vía localizada entre el cañón y la carcasa tubular, a la escotadura anular. El gas presurizado se expande y se desplaza a lo largo de las ranuras longitudinales espaciadas a la cabeza operativa del pistón de gas, y fuerza al pistón a moverse axialmente hacia atrás a lo largo de la carcasa. Este movimiento axial comprime el muelle y propulsa el vástago de conexión hacia atrás para trasladar hacia atrás el cerrojo de cierre o cerrojo y abrir la recámara para recargar. Mientras la presión de gas se disipa y es evacuada, la fuerza del muelle propulsa el vástago de conexión y el pistón hacia adelante a una posición de predisparo, completando de este modo un ciclo de disparo. Estos y otros rasgos y aspectos de la invención serán más evidentes tras el examen de la descripción detallada presentada a continuación cuando éste se hace en combinación con las figuras dibujadas que se acompañan y las cuales se describen brevemente como sigue. Breve descripción de los dibujos Una mejor comprensión de la invención se consigue mediante la lectura de la siguiente descripción detallada de la invención conjuntamente con los dibujos que se acompañan. La figura 1 muestra un arma de fuego con una realización ejemplar del conjunto de pistón de redirección de gas de acuerdo con los principios de la presente invención. La figura 2 es una vista en corte del mecanismo de disparo, de la recámara, del cañón, y del conjunto de pistón de redirección de gas del arma de fuego de la figura 1. La figura 3 es una vista en corte transversal de una realización del conjunto de pistón de redirección de gas objeto de la presente invención, que muestra la posición relativa del pistón antes del disparo. La figura 4 es una vista en corte transversal de una realización del conjunto de pistón de redirección de gas objeto de la presente invención, que muestra la posición relativa del pistón después del disparo. La figura 5 es una vista posterior en perspectiva de una realización del pistón. La figura 6 es una vista lateral en corte transversal del pistón de la figura 5. La figura 7 es una vista de atrás del pistón de la figura 5. Las figuras 8A y 8B son representaciones esquemáticas que muestran la acción del gas sobre el pistón durante el ciclo de disparo. La figura 9 es una vista lateral en corte transversal de una porción de la carcasa de expansión de gas y del pistón, ilustración un dispositivo de tope en el pistón. Descripción de la invención ES 2 367 943 T3 Haciendo ahora referencia a los dibujos, en los cuales números de referencia idénticos se refieren a partes idénticas en todas las vistas representadas, las figuras 1 y 2 representan una realización ejemplar del conjunto de pistón de redirección de gas... [Seguir leyendo]

1. Un conjunto de pistón de redirección de gas (200) para un arma de fuego operada por gas (100) del tipo que tiene una recámara (126) y un cañón (130), comprendiendo el conjunto de pistón de redirección de gas (200): una carcasa de expansión de gas (210) que define un agujero interior (214) y tiene un canal de gas (218) que se extiende a través de la misma estableciendo la comunicación con el cañón (130) del arma de fuego (100); un pistón (230) recibido deslizablemente dentro del agujero interior (214) de la carcasa de expansión de gas (210), y que tiene un primer extremo (231), un segundo extremo, (232) una pared exterior (233) esencialmente cilíndrica, que define una cámara (234) dimensionada para recibir un vástago de conexión (250) cargado por muelle, una escotadura anular (235) de una profundidad seleccionada formada en la pared exterior (233) del pistón (230) hasta una posición próxima al primer extremo (231) del pistón (230), y al menos una ranura longitudinalmente extendida (237), formada en la pared exterior (233) del pistón (230) y extendida aproximadamente desde la escotadura anular (235) hacia el segundo extremo (232) del pistón (230) para formar un trayecto para redirigir la porción de gases resultantes del disparo a lo largo del agujero (234) de la carcasa de expansión de gas (210) desde el canal de gas (218) de la misma hasta que agarre la cabeza (232) del pistón (230); donde, durante la operación, un flujo de gases presurizados generados por el disparo son desviados a través del canal de gas (218) y a lo largo de la al menos una ranura longitudinalmente extendida (237) del pistón (230), después de lo cual los gases presurizados son dirigidos contra el segundo extremo (232) del pistón (230) a fin de propulsar el pistón (230) axialmente de una primera posición retraída dentro de la carcasa (210) a una segunda posición extendida. 2. El conjunto de pistón de redirección de gas (200) según la reivindicación 1, en el que el pistón (230) comprende una pluralidad de ranuras longitudinalmente extendidas (237), dispuestas en serie espaciada alrededor de la pared exterior (233) del pistón (230). 3. El conjunto de pistón de redirección de gas (200) según la reivindicación 1 y que comprende además: (a) al menos una hendidura axial (239) formada en la pared exterior (233) del pistón (230); y (b) un tope (241) que se extiende a través de la carcasa de expansión de gas (210) al interior de la hendidura (239). 4. El conjunto de pistón de redirección de gas (200) según la reivindicación 1, que comprende además una junta anular estanca a los gases (238) próxima al primer extremo (231) del pistón (230). 5. El conjunto de pistón de redirección de gas (200) según la reivindicación 4, en el que la junta anular estanca a los gases (238) comprende un elemento tubular que tiene una serie de nervios (238a) y ranuras (238b) anulares espaciados, formados alrededor del mismo. 6. El conjunto de pistón de redirección de gas (200) según la reivindicación 1, en el que, cuando el pistón (230) está en su posición extendida, la pared cilíndrica exterior (233) del pistón (230) bloquea al menos parcialmente el flujo de gases desde el canal de gas (218) al interior de la carcasa de expansión de gas (210). 7. El conjunto de pistón de redirección de gas (200) según la reivindicación 1, que comprende además al menos una hendidura (239), formada cerca del primer extremo (231) del pistón (230) y en comunicación con la escotadura anular (235), en el que, cuando el pistón (230) está en su posición extendida, la al menos una hendidura (239) se extiende al exterior, desde la carcasa (210), para proporcionar un respiradero de gas para la carcasa de expansión de gas (210). 8. Un arma de fuego operada por gas (100) para cargar automáticamente un próximo cartucho de munición (127) después de disparar, que comprende: un cerrojo (122); una sección de recámara (126); un cañón (130); ES 2 367 943 T3 8 una carcasa de expansión de gas (210) que define un agujero interior (214) y un canal de gas (218) que se extiende a través de la carcasa de expansión (210) y comunica con el agujero interior (214) de la carcasa de expansión (210) y el cañón (130); un conducto de gas (132) que se extiende entre el cañón (130) y el canal de gas (218) de la carcasa de expansión de gas (210); un pistón (230) recibido deslizablemente dentro del agujero interior (214) de la carcasa de expansión de gas (210), comprendiendo el piston (230) lo que sigue: una pared exterior (233); ES 2 367 943 T3 un primer extremo (231), un segundo extremo (232) espaciado del primer extremo (231), y un agujero interior (234) que se extiende entre el primer y el segundo extremo (231, 232); un vástago de conexión (250) recibido dentro del agujero interior (234); una escotadura anular (235) formada en la pared exterior (233) del pistón (230) cerca del primer extremo (231) del mismo y adaptada para recibir el gas de exhaustación desviado del cañón (130) tras el disparo a través del conducto de gas (132) y del canal de gas (218); al menos una ranura longitudinalmente extendida (237), formada en la pared exterior (233) del pistón (230) y extendida desde la escotadura anular (235) hasta el segundo extremo (232) del pistón (230) para dirigir el gas de exhaustación de la escotadura anular (235) a un punto para agarrar el segundo extremo (232) del pistón (230); y donde un gas de exhaustación presurizado es desviado desde el cañón (130) por el conducto de gas (132), a través del canal de gas (218) de la carcasa de expansión de gas (210) y al interior de la escotadura anular (235), después de lo cual se permite que el gas de exhaustación se expanda longitudinalmente cuando fluye hacia el segundo extremo (232) del pistón (230), después de lo cual el gas de exhaustación presurizado es dirigido contra el segundo extremo (232) del pistón (230) y empuja el pistón (230) axialmente a lo largo de la carcasa de expansión (210) desde una primera posición hasta una segunda posición, extendida, para someter el cerrojo (122) del arma de fuego (100) a un ciclo a fin de cargar el próximo cartucho de munición (127) en la recámara (126) del arma de fuego (100). 9. El arma de fuego (100) según la reivindicación 8, en la que la al menos una ranura longitudinalmente extendida (237) comprende una pluralidad de ranuras longitudinalmente extendidas (237) formadas de manera similar, que están espaciadas alrededor de la pared exterior (233) del pistón (230). 10. El arma de fuego (100) según la reivindicación 8 y que comprende además: (a) al menos una hendidura axial (239) formada en la pared exterior (233) del pistón (230); y (b) un tope (241) que se extiende al interior de la hendidura (239). 11. El arma de fuego según la reivindicación 10, en la que: (a) la escotadura anular (235) comprende un borde anterior (235a), un borde posterior (235b), y una superficie cilíndrica; y (b) la al menos una hendidura axial (239) se extiende a lo largo de la superficie cilíndrica de la escotadura anular (235) desde un punto delante (239a) del borde anterior (235a) de la escotadura anular (235) hasta un punto (239b) localizado detrás del borde posterior (235b) de la escotadura anular (235). 12. El arma de fuego (100) según la reivindicación 8, que comprende además una junta anular estanca a los gases (238) próxima al primer extremo (231) del pistón (230). 13. El arma de fuego (100) según la reivindicación 12, en la que la junta anular estanca a los gases (238) comprende un elemento tubular que tiene una serie de nervios (238a) y ranuras (238b) anulares espaciados, formados alrededor del mismo, donde, cuando el pistón (230) está en su posición extendida, la pared cilíndrica exterior (233) del pistón (230) restringe sustancialmente un flujo del gas de exhaustación desde el canal de gas (218) al interior del agujero interior (214) de la carcasa de expansión de gas (210). 14. El arma de fuego (100) según la reivindicación 8, que comprende además al menos una hendidura (239), formada cerca del primer extremo abierto (231) del pistón (230) y en comunicación con la escotadura anular (235), donde, cuando el pistón (230) es movido a su posición extendida, la al menos una hendidura (239) se extiende al 9 ES 2 367 943 T3 exterior, desde la carcasa (210), para definir un respiradero para el escape del gas de exhaustación de la carcasa de expansión (210). 15. El arma de fuego (100) según la reivindicación 8 y en la que dicho pistón (230) comprende un tope (270) definido en posición adyacente al primer extremo (231) del pistón (230) y adaptado para encajar con una superficie de apoyo (271) correspondiente de la carcasa de expansión de gas (210) para limitar el movimiento axial del pistón (230) hacia atrás a lo largo de la carcasa de expansión de gas (210). ES 2 367 943 T3 11 ES 2 367 943 T3 12 ES 2 367 943 T3 13 ES 2 367 943 T3 14 ES 2 367 943 T3 ES 2 367 943 T3 16 ES 2 367 943 T3 17