EP0024997B1 - Dispositif d'alimentation automatique en étoupilles d'un canon d'artillerie - Google Patents
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A19/00—Firing or trigger mechanisms; Cocking mechanisms
- F41A19/57—Firing mechanisms operating with primer cartridge
Definitions
- the present invention finds its application in the field of artillery guns and relates to an automatic device for supplying chokes to initiate a propellant charge contained in an ammunition without cartridge case, with combustible cartridge case or in the form of gargoyles.
- FR-A-1 268 250 describes a weapon comprising a magazine for tugs mounted interchangeably in the breech corner and produced so as to avoid manual loading thereof. A trolley is in contact with this store to ensure the ignition of ammunition.
- This device had to meet certain requirements in order to allow an advantageous saving of time during firing maneuvers, such as for example the automaticity and the simplicity of changing the packing magazine.
- the device also had to be very reliable since it is subjected to significant accelerations during the recoil phase of the gun.
- the breech of the barrel is the seat of high mechanical stresses; for this the supply device for tows had to be placed in such a way that the cylinder head is not weakened, a disadvantage which could have been remedied by strengthening it, hence consequently a harmful increase in its mass.
- the object of the present invention is to provide an automatic supply device for dowels meeting the various aforementioned conditions while being simple and of relatively low cost price.
- the axis of the stuffing box is inclined at substantially 45 ° relative to the axis of the barrel tube, the stuffing box being arranged at one end of the breech of the barrel.
- the device comprises a first set of slides made in the breech of the barrel and in the breech of the striker holder and arranged orthogonally with respect to the axis of the gland holder and a second set of slides made in the cylinder head sleeve and in the striker holder cylinder head and arranged parallel to the axis of the gland holder, the first set of slides cooperating with the second to allow the movement of the striker holder cylinder head during the change of pin operation.
- the second set of Slides decouples when the striker holder cylinder head is sufficiently clear to allow passage of the stuffing box, the movement of the striker holder cylinder head being limited by a fixed stop relative to the cylinder head corner.
- FIG. 1 there is shown the axis XX 'of the barrel tube, as well as the breech wedge 1 and part of the breech sleeve (2) in which the wedge slides on the surfaces 3a and 3b visible in the figure .
- a hole 4 of axis YY 'called the ignition conduit is made in the breech corner 1. This conduit opens at one end towards the firing chamber of the barrel 5 and at the other end towards the packing chamber 6.
- the device according to the invention comprises a ring holder 7 of circular shape, as shown in detail in FIG. 4, which holds n rings 8.
- the number of pins, in this particular embodiment has been chosen equal to 12 for space requirements. It is understood that this number can be increased or reduced given the space available to accommodate the device in the cylinder head.
- the chokes 8 are mounted on the choke holder so that their axes are parallel with the axis YY 'of the ignition pipe 4, one choke being in the choke chamber 6 while the others are placed in housings 9 provided in the breech corner. When changing the nipple, the nipple holder must be able to rotate so as to bring an unconsumed nipple into the nipple chamber.
- the stuffing box must rotate stepwise by axis ZZ 'parallel to the ignition pipe.
- This step-by-step rotation takes place during the translation of the gland holder along the axis ZZ ', which is carried out by means of a pinion 10 pair of axis 10a - rack 11.
- the rotation takes place when the pins are out of the housings 9 and of the chamber 6.
- the rack can slide along the axis ZZ ', is integral with the stuffing box 7 and is actuated by the pinion 10 integral with the lever 12 controlled during the opening of the barrel breech.
- the rack 11 is a circular rack to allow the simultaneous movement of rotation and translation of the stuffing box.
- the rotation movement of the stuffing box is effected by means of grooves 13a and 13b formed on the shaft 14 (shown in FIGS. 5 and 6), which cooperate with grooves 15 of a grooved ring 16 (shown in FIGS. 7 and 8).
- the splined shaft has, according to its generatrices two sets 13a and 13b of male splines, the two sets being separated by a distance D and being offset by ⁇ .
- the number of splines n of the two sets must be equal to the number of pins placed on the gland holder.
- These grooves are provided with chamfers 17 a and 17 b of angle ⁇ relative to the generatices of the shaft and forming between them an angle of ( ⁇ -2 ⁇ ).
- the grooved ring has n female grooves 18 (shown in Figure 8) which can slide along the male grooves 13 a or 13b of the shaft 14.
- the height of this ring is slightly greater than the distance D so that l the shaft is still engaged on the ring.
- the ends of the male grooves 15 formed between the female grooves of the ring are provided with chamfers 19 of the same angle ⁇ as those formed on the shaft and forming between them an angle of ( ⁇ -2 ⁇ ).
- the grooved ring 16 is made integral with the breech wedge by means of a nut 20 and a tongue 21 housed in a groove 23 in the breech wedge.
- the gland holder as shown in Figure 4, is composed of two disc-shaped parts 24 and 25, secured by a nut 26 and a positioning finger 27.
- the rear bottoms 28 of the pins are trapped between your two parts 24 and 25.
- the assembly thus formed is secured to the splined shaft 14 by means of a tenon 29, for example of hexagonal shape, and by a pin 30.
- a variant consists in embedding the bottoms of the studs in a block, for example made of plastic, which has the role of replacing the parts 24 and 25 as well as the nut 26 and the finger 27. In both cases, the packing holder assembly constitutes an easily removable means allowing the quick change of the stuffing box.
- the disc-shaped part 24 also has holes 31, aligned with the axes of the nipples and allowing the passage of the striker 32 which is housed in the striker holder cylinder head 33 and which is supported on the surface 35 of the nipple holder when the breech corner is closed.
- the striker 32 is kept retracted by means of a spring 36 held by a nut 37 and is actuated at the appropriate time by an auxiliary device, not shown because it is easily imaginable by those skilled in the art.
- the striker carrier cylinder head 33 is held on the cylinder head corner by a set of slides 38 and is subjected to the action of spring 39 limited by the stop 40 fixed on the cylinder head corner.
- a second set of runners 41 a and 41 b disposed respectively on the striker holder cylinder head and on the breech sleeve, allows the striker holder cylinder head to disengage the gland holder so as to allow it to move back.
- the slides 41a and 41b are uncoupled, and the striker carrier cylinder head is held against the stop 40 (see FIG. 2).
- the operation of the device according to the invention is described below.
- the breech wedge is closed (see FIG. 1), the striker 32 is actuated and ignites the choke 8 which, via the channel 4, initiates the ammunition placed in the chamber 5 of the barrel.
- the shot fired we open the breech corner (see Figure 2); the striker holder cylinder head is driven by its slides 41 a and releases the stuffing box.
- the lever 12 is automatically actuated and drives the pinion 10 as well as the circular rack 11 and the shaft 14 which moves in the grooved ring 16.
- the chamfers 17b and 19 come into contact (see Figure 10) and rotate the shaft 14 of Then, the new ammunition is placed in the barrel chamber and the breech wedge is closed.
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Description
- La présente invention trouve son application dans le domaine des canons d'artillerie et concerne un dispositif automatique d'alimentation en étoupilles pour initier une charge propulsive contenue dans une munition sans douille, à douille combustible ou sous forme de gargousses.
- Il est connu pour les munitions à douille métallique de les équiper d'un système d'allumage incorporé, disposé à l'arrière de la douille et pouvant fonctionner par exemple par percussion ou par l'apport d'énergie électrique. Dans le but de gagner du poids, de simplifier les opérations de chargement en supprimant l'évacuation de la douille tirée, on a été amené à étudier des munitions dont la charge propulsive est sous forme de gargousses ou contenue dans une douille combustible. Pour obtenir des cadences de tir de plus en plus élevées, et compte tenu du fait que l'on ne pouvait pas équiper les douilles ou les gargousses d'un système d'allumage incorporé, on a étudié un dispositif d'allumage par étoupille logé dans la culasse de l'arme. Ainsi le FR-A-1 268 250 décrit une arme comportant un magasin à étoupilles monté de manière interchangeable dans le coin de culasse et réalisé de façon à éviter le chargement manuel de celui-ci. Un chariot est en relation avec ce magasin pour assurer la mise à feu des munitions.
- Ce dispositif devait répondre à certaines exigences pour permettre un gain de temps avantageux lors des manoeuvres de tir, telles que par exemple l'automaticité et la simplicité de changement du chargeur d'étoupilles. Le dispositif devait également être très fiable étant donné qu'il est soumis à des accélérations importantes pendant la phase de recul du canon. De plus, il fallait tenir compte du fait que la culasse du canon est le siège de contraintes mécaniques élevées; pour cela le dispositif d'alimentation en étoupilles devait être placé de façon telle que la culasse ne se trouve pas fragilisée, inconvénient auquel on aurait pu remédier en la renforçant d'où par conséquent une augmentation nuisible de sa masse.
- Le but de la présente invention est de fournir un dispositif d'alimentation automatique en étoupilles répondant aux diverses conditions précitées tout en étant simple et de prix de revient relativement peu élevé.
- L'invention a donc pour objet un dispositif d'alimentation automatique en étoupille, pour canon d'artillerie comportant un tube, un coin de culasse, un manchon de culasse, monté sur la culasse, pour initier une charge propulsive contenue dans une munition sans douille, à douille combustible ou sous forme de gargousse, ledit dispositif d'alimentation comportant:
- - un ensemble porte-étoupilles, mobile pas à pas en rotation autour d'un axe, sur lequel sont maintenues n étoupilles disposées parallèlement à cet axe et placées régulièrement sur un cercle centré sur cet axe,
- - un moyen de commande en rotation pas à pas
- - un ensemble cutasse-pbrte percuteur escamotable vis à du porte-étoupilles lors de la manoeuvre de changement d'étoupille, et se déplaçant dans un plan perpendiculaire à l'axe du porte-étoupilles de manière à dégager ce dernier lors de la manoeuvre de changement d'étoupille,
- - un ensemble arbre cannelé alésage cannelé, l'arbre cannelé ayant son axe confondu avec l'axe du porte-étoupilles, étant solidaire de ce dernier et coulissant dans l'alésage cannelé, les extrémités des cannelures de l'arbre et de l'alésage étant pourvues de chanfreins, les chanfreins et cannelures de l'arbre coopérant avec ceux de l'alésage de manière à permettre la rotation pas à pas du porte-étoupilles,
- - un couple pignon-crémaillère circulaire pour permettre le mouvement de translation le long de l'axe du porte-étoupilles, la crémaillère étant solidaire du porte-étoupilles, et de même axe que celui-ci, le pignon étant actionné lors de la manoeuvre de la culasse du canon.
- Selon un mode de réalisation l'axe du porte-étoupilles est incliné de sensiblement 45° par rapport à l'axe du tube de canon, le porte-étoupilles étant disposé à une extrémité de la culasse du canon.
- Selon un autre mode de réalisation, le dispositif comporte un premier jeu de glissières pratiquées dans la culasse du canon et dans la culasse du porte percuteur et disposées orthogonalement par rapport à l'axe du porte-étoupilles et un deuxième jeu de glissières pratiquées dans le manchon de culasse et dans la culasse porte percuteur et disposées parallèlement à l'axe du porte-étoupilles, le premier jeu de glissières coopérant avec le second pour permettre le déplacement de la culasse porte percuteur lors de la manoeuvre de changement d'étoupille.
- Plus particulièrement, le deuxième jeu de glissières se désaccouple lorsque la culasse porte percuteur est suffisamment dégagée pour permettre le passage du porte-étoupilles, le déplacement de la culasse porte-percuteur étant limité par une butée fixe par rapport au coin de culasse.
- Selon un autre mode de réalisation,
- - l'arbre cannelé possède deux ensembles de n cannelures mâles disposés vis-à-vis, séparés par une distance D, les deux ensembles étant décalés angulairement de
- - l'alésage cannelé comporte n cannelures femelles pouvant coulisser entre les cannelures mâles de l'arbre cannelé, la hauteur de cet alésage étant légèrement supérieures à D, les extrémités des cannelures se terminant par des chanfreins de même inclinaison que les chanfreins des cannelures mâles de l'arbre, coopérant avec ces dernières de manière à faire tourner le porte-étoupilles de
- Selon d'autres caractéristiques:
- - le porte-étoupilles est constitué de deux éléments en forme de disque solidaires en rotation, assemblés par un moyen de serrage et emprisonnant entre eux les fonds arrières des étoupilles,
- - les fonds arrières des étoupilles sont noyés dans un bloc constituant le porte-étoupilles,
- - le porte-étoupille est rendu solidaire de l'arbre cannelé par un moyen rapide de fixation.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- - la figure 1 représente une coupe du dispositif selon l'invention en position, fermée, passant par l'axe du tube du canon et par l'axe du porte-étoupilles,
- - la figure 2, représente la même coupe que celle de la figure 1, le dispositif d'alimentation étant ouvert,
- - la figure 3 représente le dispositif d'alimentation vu selon F de la figure 1,
- - la figure 4 représente une vue de détail du porte-étoupilles suivant une coupe passant par son axe,
- - la figure 5 représente une partie longitudinale de l'arbre cannelé et de la crémaillère circulaire,
- - la figure 6 représente une coupe selon la ligne I-I de la figure 5,
- - la figure 7 représente une vue de détail extérieure de la bague cannelée,
- - la figure 8 représente la bague cannelée vue suivant V de ia figure 7,
- - les figures 9 et 10 représentent une vue développée de l'ensemble arbre cannelé - bague cannelée.
- A la figure 1, on a représenté l'axe XX' du tube du canon, ainsi que le coin de culasse 1 et une partie du manchon de culasse (2) dans lequel le coin coulisse sur les surfaces 3a et 3b visibles sur la figure. Un percement 4 d'axe YY' appelé conduit d'allumage est pratiqué dans le coin de culasse 1. Ce conduit débouche à une extrémité vers la chambre de tir du canon 5 et à l'autre extrémité vers la chambre d'étoupille 6.
- Le dispositif selon l'invention comprend un porte étoupilles 7 de forme circulaire, tel que représenté en détail à la figure 4, qui maintient n étoupilles 8. Le nombre d'étoupilles, dans cet exemple particulier de réalisation a été choisi égal à 12 pour des impératifs d'encombrement. Il est bien entendu que ce nombre peut être augmenté ou réduit compte tenu de la place disponible pour loger le dispositif dans la culasse. Les étoupilles 8 sont montées sur ie porte-étoupilles de telle manière que leurs axes soient parallèles avec l'axe YY' du conduit d'allumage 4, une étoupille se trouvant dans la chambre d'étoupille 6 alors que les autres sont placées dans des logements 9 prévus dans le coin de culasse. Lors du changement d'étoupille, le porte-étoupilles doit pouvoir tourner de façon à amener une étoupille non consommée dans la chambre d'étoupille. Pour ce faire, le porte-étoupille doit effectuer une rotation pas à pas d'axe ZZ' parallèle au conduit d'allumage. Cette rotation pas à pas se fait pendant la translation du porte-étoupilles le long de l'axe ZZ', qui est effectuée grâce à un couple pignon 10 d'axe 10a - crémaillère 11. La rotation s'effectuant lorsque les étoupilles sont sorties des logements 9 et de la chambre 6. La crémaillère peut coulisser suivant l'axe ZZ', est solidaire du porte-étoupilles 7 et est actionnée par le pignon 10 solidaire du levier 12 commandé pendant l'ouverture de la culasse du canon. La crémaillère 11 est une crémaillère circulaire afin de permettre le mouvement simultané de rotation et de translation du porte-étoupilles .
- Le mouvement de rotation du porte-étoupilles est effectué grâce à des cannelures 13 a et 13b pratiquées sur l'arbre 14 (représentées aux figures 5 et 6), qui coopèrent avec des cannelures 15 d'une bague cannelée 16 (représentées aux figures 7 et 8). L'arbre cannelé possède, selon ses génératrices deux ensembles 13 a et 13b de cannelures mâles, les deux ensembles étant séparés par une distance D et étant décalés de―. Le nombre de cannelures n des deux ensembles doit être égal au nombre d'étoupilles disposées sur le porte-étoupilles. Ces cannelures sont munies de chanfreins 17 a et 17 b d'angle α par rapport aux génératices de l'arbre et formant entre eux un angle de (π-2α). La bague cannelée comporte n cannelures femelles 18 (représentées à la figure 8) pouvant coulisser le long des cannelures mâles 13 a ou 13b de l'arbre 14. La hauteur de cette bague est légèrement supérieure à la distance D de manière à ce que l'arbre soit toujours en prise sur la bague. Les extrémités des cannelures mâles 15 formées entre les cannelures femelles de la bague sont dotées de chanfreins 19 de même angle α que ceux pratiqués sur l'arbre et formant entre eux un angle de (π-2α).
- La bague cannelée 16 est rendue solidaire du coin de culasse grâce à un écrou 20 et une languette 21 logée dans une rainure 23 du coin de culasse.
- Le porte-étoupilles, tel que représenté à la figure 4, est composé de deux parties 24 et 25 en forme de disque, solidarisées par un écrou 26 et un doigt de positionnement 27. Les fonds arrières 28 des étoupilles sont emprisonnés entre tes deux parties 24 et 25. L'ensemble ainsi formé est solidarisé à l'arbre cannelé 14 par l'intermé- chaire d'un tenon 29, par exemple de forme hexagonale, et par une goupille 30. Une variante consiste à noyer les fonds des étoupilles dans un bloc, par exemple en matière plastique, qui a pour rôle de remplacer les parties 24 et 25 ainsi que l'écrou 26 et le doigt 27. Dans les deux cas, l'ensemble porte-étoupilles constitue un moyen facilement démontable permettant le changement rapide du porte-étoupilles.
- La partie 24 en forme de disque comporte également des trous 31, alignés avec les axes des étoupilles et permettant le passage du percuteur 32 qui est logé dans la culasse porte percuteur 33 et qui est en appui sur la surface 35 du porte-étoupilles lorsque le coin de culasse est fermé. Le percuteur 32 est maintenu rétracté grâce à un ressort 36 maintenu par un écrou 37 et est actionné à l'instant opportun par un dispositif annexe non représenté car facilement imaginable par l'homme de l'art..
- La culasse porte-percuteur 33 est maintenue sur le coin de culasse par un jeu de glissières 38 et est soumise à l'action du ressort 39 limitée par la butée 40 fixée sur le coin de culasse. Un deuxième jeu de glissières 41 a et 41 b, disposées respectivement sur la culasse porte percuteur et sur le manchon de culasse, permet à la culasse porte percuteur de dégager le porte-étoupilles afin de permettre son mouvement de recul. Au terme d'une course déterminée, les glissières 41a et 41b sont désaccouplées, et la culasse porte-percuteur se trouve maintenue contre la butée 40 (voir figure 2).
- Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est décrit ci-après. Le coin de culasse est fermé (voir figure 1), le percuteur 32 est actionné et met à feu l'étoupille 8 qui, par l'intermédiaire du canal 4, initie la munition disposée dans la chambre 5 du canon. Le coup tiré, on ouvre le coin de culasse (voir figure 2); la culasse porte percuteur est entraînée par ses glissières 41 a et dégage le porte-étoupilles. Pendant cette phase, le levier 12 est automatiquement actionné et entraîne le pignon 10 ainsi que la crémaillère circulaire 11 et l'arbre 14 qui se déplace dans la bague cannelée 16. A une position déterminée, les chanfreins 17b et 19 rentrent en contact (voir figure 10) et font pivoter l'arbre 14 de
caractérisé en ce que le moyen de commande du porte-étoupilles comprend:
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