ES2970298T3 - Cañón de ánima rayada de un arma de fuego - Google Patents

Abstract

Se describe un cañón (30;40;50) para un arma de fuego, que comprende un orificio (33) extendido a lo largo de un eje longitudinal (X) del cañón y delimitado por una superficie interna (32), en donde dicha superficie interna (32) tiene un perfil curvilíneo cerrado en sección transversal que comprende proyecciones cóncavas (35) que tienen un primer radio de curvatura (Rl) que se alternan con ranuras cóncavas (36) que tienen un segundo radio de curvatura (R2) que es diferente de dicho primer radio de curvatura (Rl). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cañón de ánima rayada de un arma de fuego

Campo de aplicación

En su aspecto más general, la presente invención se refiere al campo de armas de fuego.

En particular, la presente invención se refiere a un cañón de ánima rayada de un arma de fuego tal como, en particular, pero no exclusivamente, un rifle y similares, caracterizado por un nuevo perfil de rayado en el mismo que tiene una tendencia curvilínea.

La presente invención también se refiere a un método para producir un cañón de ánima rayada como el anterior.

Técnica anterior

Como se sabe, los cañones de armas de fuego, tales como, por ejemplo, rifles y similares, normalmente se fabrican a partir de una pieza sólida de acero u otro metal. En operaciones de mecanizado tradicionales, se obtiene un orificio central perforando a través del centro del cañón usando, por ejemplo, un equipo de perforación con una broca de acanalado recto y el perfil externo del cañón se obtiene de ese modo por medio de una máquina de operación apropiada. El tamaño del orificio inicial es generalmente ligeramente mayor que el calibre del cañón del arma de fuego cuando el cañón se fabrica mediante martilleo. Por lo tanto, en el contexto de la fabricación de cañones de ánima rayada, se forman ranuras de torsión dentro del cañón para crear un patrón de rayado. El patrón de rayado dentro del cañón confiere una rotación al proyectil o a la bala que se dispara. El rayado hace que el proyectil rote alrededor del eje longitudinal del mismo, estabilizando de ese modo el vuelo del proyectil y mejorando la estabilidad aerodinámica del mismo y la precisión. El rayado se proporciona dentro del cañón como salientes (o estrías) equidistantes separados por ranuras (o huecos) a lo largo de la circunferencia del cañón. Los salientes están diseñados para mantener el contacto con los lados del proyectil mientras se proyecta a lo largo del cañón, impartiendo de ese modo una rotación al proyectil que deja la boca del arma de fuego.

El rayado dentro del cañón se puede hacer por diversos métodos, particularmente mediante martilleo en frío o deformación plástica.

La figura 1 muestra un tipo más común de rayado convencional, adoptado dentro de un cañón de un arma de fuego, que se indica globalmente con el número de referencia 1. El rayado 1 está compuesto por salientes 2 y ranuras 3 con bordes relativamente puntiagudos que agarran la superficie de proyectil. La parte superior y las paredes laterales de los salientes 2 pueden estar sustancialmente en ángulo recto entre sí o, de manera alternativa, la parte superior puede formar con las paredes laterales un ángulo que es mayor que el ángulo recto.

La figura 2 muestra otro tipo de rayado convencional, indicado globalmente con el número de referencia 10, que se caracteriza por el hecho de que tiene un perfil poligonal en sección transversal.

Aunque el rayado al que se hace referencia en la figura 1 que se adopta universalmente por casi todos los fabricantes es sustancialmente adecuado desde el punto de vista funcional, tiene el inconveniente de una fricción importante entre el perfil de rayado interno del cañón y los lados del proyectil mientras este último se proyecta a lo largo del cañón, debido a la presencia de bordes entre los salientes (estrías) y las ranuras (huecos). Esto implica que el proyectil sustancialmente tiene muescas y se somete a altas tensiones sobre el mismo y, además, aumenta el desgaste del cañón de ánima rayada con la consecuente reducción de la vida útil del mismo.

Otro inconveniente de los rayados convencionales descritos anteriormente radica en el hecho de que el proyectil no logra sellar rápidamente el orificio del cañón cuando se está cruzando este último. Esto implica una fuga delantera del gas propelente en la primera sección del cañón y, por consiguiente, una reducción de la velocidad en boca del proyectil. Este inconveniente es particularmente importante para los rayados de perfil poligonal convencionales debido al hecho de que esta configuración tiene bordes que son difíciles de llenar por el proyectil que cruza el cañón. Además, debe indicarse que la tecnología que más se usa actualmente para fabricar el rayado de los cañones es el martilleo en frío, pero esta tecnología no es particularmente adecuada para crear rayados con bordes afilados según lo requieran los rayados de perfil tradicional.

El documento US 3.786.589 da a conocer un cañón para rifles y pistolas equipado con estrías y ranuras, en el que la mayor medida del calibre de ranura del cañón corresponde a la medida mínima del diámetro del proyectil, y el calibre de estría asciende a aproximadamente 96 por ciento del calibre de ranura.

El documento US 3.643.364 da a conocer un cañón de ánima rayada destinado a su uso con armas pequeñas, particularmente en combinación con munición de núcleo blando con camisa de acero que no tiene bandas de rotación especiales proporcionadas en el exterior de la misma, cañón que tiene una configuración en sección transversal de manera que la superficie interior del cañón define un polígono regular con esquinas y lados redondeados, esquinas que forman el rayado en la pared de cañón y representan segmentos de arco separados uniformemente alrededor de la superficie interior y que tienen un radio de curvatura común, los lados redondeados del polígono que se extienden entre las esquinas redondeadas y que representan segmentos de arco que tienen un radio de curvatura común de menor magnitud que el primer radio de curvatura mencionado, siendo continuas las regiones de transición entre segmentos de arco adyacentes que tienen diferentes radios de curvatura.

El documento US 2015007479 da a conocer un cañón de pistola que comprende un orificio que atraviesa la longitud del cañón; una pluralidad de estrías, teniendo cada una de dicha pluralidad de estrías una altura predefinida y una superficie superior; una pluralidad de ranuras en la superficie del orificio, estando separado cada par secuencial de dicha pluralidad de ranuras por una de la pluralidad de estrías; y una cara de borde de salida en cada una de dicha pluralidad de estrías; en el que cada una de la pluralidad de estrías tiene una relación de parte superior de estría con respecto a borde de salida de no más de 1:8.

El documento DE 20002361 U1 da a conocer un cañón con un perfil interior que tiene una forma poligonal y sin bordes afilados.

El objetivo principal de la presente invención es, por lo tanto, proporcionar un cañón de ánima rayada para un arma de fuego tal como un rifle o similar, lo cual es satisfactorio desde el punto de vista funcional sin tener los inconvenientes mencionados anteriormente con referencia a la técnica anterior.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un cañón de ánima rayada para un arma de fuego como se indicó anteriormente que puede fabricarse de manera simple y a bajo coste y particularmente adecuado para la fabricación mediante martilleo en frío.

Sumario de la invención

Estos objetivos se logran mediante un cañón para un arma de fuego según la reivindicación 1.

El cañón comprende un orificio extendido a lo largo de un eje longitudinal del cañón y delimitado por una superficie interna, en el que dicha superficie interna tiene un perfil curvilíneo cerrado en sección transversal que comprende salientes cóncavos (estrías) que tienen un primer radio de curvatura que se alternan con ranuras cóncavas (huecos) que tienen un segundo radio de curvatura que es diferente de dicho primer radio de curvatura.

Los salientes cóncavos están conectados a las ranuras cóncavas en una secuencia alterna a lo largo del perfil curvilíneo cerrado de la superficie interna del cañón.

Preferiblemente, las ranuras cóncavas tienen un primer radio de curvatura que tiene un origen en el eje longitudinal del cañón y una longitud establecida que corresponde preferiblemente a la mitad de la dimensión proporcionada en los estándares por la C.I.P. (Comisión Internacional Permanente para la Prueba de Armas Pequeñas, del inglés,Permanent International Commission for the Proof of Small Arms)donde se denomina “F”, según el calibre seleccionado.

Los salientes cóncavos tienen un segundo radio de curvatura que es mayor que dicho primer radio de curvatura de las ranuras cóncavas. En particular, el segundo radio de curvatura de los salientes cóncavos se origina desde un punto que está desalineado diametralmente con respecto al punto desde el cual se origina el primer radio de curvatura de las ranuras cóncavas.

Según una realización de la presente invención, el perfil curvilíneo en sección transversal de la superficie interna del cañón tiene un número par de salientes (estrías de rayado) y los salientes y las ranuras están dispuestos en pares diametralmente opuestos, es decir, los salientes son opuestos a los salientes y las ranuras son opuestas a las ranuras a lo largo del perfil curvilíneo anterior.

Según otra realización de la presente invención, el perfil curvilíneo en sección transversal de la superficie interna del cañón tiene un número impar de salientes y los salientes y las ranuras no son diametralmente opuestos entre sí. Esta realización tiene la ventaja adicional de que el proyectil se acciona mejor en la trayectoria rotatoria del mismo dentro del cañón debido al hecho de que se encuentra en ranuras y salientes respectivos de posiciones opuestas en lugar de pares de salientes opuestos como en cañones con rayados pares.

El cañón de ánima rayada según la invención es particularmente adecuado para su uso en un arma de fuego, tal como en particular un rifle, destinado a uso deportivo o competitivo. No obstante, el cañón de ánima rayada según la invención no se limita a un uso de este tipo.

Los objetivos anteriores también se logran mediante un método para producir un cañón como el anterior, en el que los salientes cóncavos y las ranuras cóncavas se forman mediante martilleo rotatorio a lo largo del perfil de la superficie interna del cañón.

Otras características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción de algunas realizaciones preferidas, proporcionándose dicha descripción a modo de ejemplo no limitante con referencia a las figuras adjuntas.

Breve descripción de las figuras

En las figuras:

- la figura 1 muestra una vista en sección transversal de un cañón de ánima rayada para un arma de fuego según una realización de la técnica anterior;

- la figura 2 muestra una vista en sección transversal de un cañón de ánima rayada para un arma de fuego según otra realización de la técnica anterior;

- la figura 3 muestra una vista en sección transversal de una primera realización de la presente invención; - la figura 4 muestra una vista en sección transversal de una segunda realización de la presente invención; - la figura 5 muestra una vista en sección transversal de una tercera realización de la presente invención. - La figura 6 muestra esquemáticamente en sección transversal una porción de la primera sección de un cañón de ánima rayada según la figura 1 en el cono de forzamiento de proyectil.

- La figura 7 muestra esquemáticamente en sección transversal una porción de la primera sección de un cañón de ánima rayada según la invención en el cono de forzamiento de proyectil.

Descripción detallada

Las figuras 1 y 2 muestran cada una un cañón de ánima rayada según una realización de la técnica anterior que ya se ha descrito anteriormente.

Con referencia a la figura 3, un cañón de ánima rayada según una primera realización de la presente invención se indica globalmente con el número de referencia 30.

El cañón de ánima rayada 30 tiene una forma tubular sustancialmente cilíndrica que tiene una superficie externa 31, una superficie interna 32 y un orificio sustancialmente central 33 delimitado por la superficie interna 32, extendiéndose el orificio 33 a lo largo del eje longitudinal del cañón sustancialmente en toda la longitud del cañón 30.

La superficie interna 32 tiene una pluralidad de salientes (estrías) 35 y una pluralidad de ranuras (huecos) 36 en la que los salientes 35 y las ranuras 36 se alternan entre sí.

Según la presente invención, la superficie interna 32 tiene un perfil curvilíneo cerrado en sección transversal en donde los salientes (estrías) 35 y las ranuras (huecos) 36 son ambas cóncavos y están conectados de manera alterna entre sí.

Más particularmente, cada ranura 36 está conformada como un arco de un círculo que tiene un primer radio de curvatura R1 que se origina desde un punto de origen O ubicado en el eje longitudinal X del cañón 30. El primer radio de curvatura R1 tiene una longitud establecida que corresponde preferiblemente a la mitad de la dimensión en los estándares proporcionados por la C.I.P. (Comisión Internacional Permanente para la Prueba de Armas Pequeñas) donde se denomina “F” que varía según el calibre seleccionado.

De manera diferente, cada saliente 35 está conformado como un arco de un círculo que tiene un segundo radio de curvatura R2 que es mayor que el primer radio de curvatura R1 de las ranuras 36. Más en detalle, el segundo radio de curvatura R2 de los salientes 35 se origina desde un punto que está desalineado diametralmente (o radialmente) con respecto al punto O ubicado en el eje longitudinal X desde el que se origina el primer radio de curvatura R1 de las ranuras 36 y que puede considerarse como ubicado en una circunferencia C (mostrada en líneas de puntos en la figura 3) de un círculo que tiene el origen en el punto O en el eje longitudinal X del orificio 33 del cañón 30.

Según la invención, la medida (longitud) del segundo radio R2 que define el arco de cada saliente 35 se define basándose en los siguientes criterios

1) el doble de la distancia entre el punto medio del arco 35 definido por el segundo radio R2 y el punto de origen O del primer radio R1 debe corresponder a la dimensión “F” de los anteriores estándares de la C.I.P.; y

2) el área interna del orificio en su sección transversal es igual al área proporcionada por los estándares de la C.I.P. donde se indica como “Q”.

La determinación de la medida (longitud) para el primer radio de curvatura R1 de las ranuras 36 y/o de la medida (longitud) para el segundo radio R2 de los salientes 35 usando las condiciones anteriores basadas en los parámetros mencionados anteriormente de los estándares de la C.I.P. permiten garantizar absolutamente la seguridad del tirador y la integridad del arma en el uso de munición comercial.

En particular, la consideración del área interna del orificio de cañón basándose en el valor “Q” que está determinado de manera única por los estándares de la C.I.P. permite determinar el volumen de la bala que se deformará, lo que tiene un impacto muy alto en la manera en la que se desarrollan las presiones y en su pico máximo con importantes consecuencias en términos de seguridad de uso del arma de fuego.

De manera diferente, en los cañones de ánima rayada de la técnica anterior, tales como los dados a conocer en el documento US 3786589, la mayor medida de las ranuras corresponde a la medida mínima del diámetro del proyectil, y la medida de estría asciende al 96 por ciento de la medida de ranuras.

Sin embargo, las dimensiones para los cañones de ánima rayada determinadas con los parámetros anteriores para estrías y ranuras no pueden garantizar la seguridad del tirador que utiliza una munición comercial.

Además, las dimensiones de los salientes 35 y de las ranuras 36 se definen por el cálculo geométrico descrito anteriormente y por el número que el experto en la técnica decide aplicar según requisitos contingentes y específicos y/o para obtener el mejor rendimiento posible.

El rayado del cañón según la invención, es decir, el perfil curvilíneo de múltiples radios de la superficie interna del orificio del cañón, se puede fabricar de una manera simple y preferiblemente mediante martilleo rotatorio en frío que garantiza ventajosamente una mejor consistencia geométrica del perfil del rayado a lo largo de todo el cañón.

En la realización representada en la figura 3, el cañón 30 está equipado con cinco salientes 35 en donde cada saliente 35 une dos ranuras consecutivas 36 a lo largo de la superficie interna 32 del cañón 30.

Las figuras 4 y 5 muestran los respectivos cañones de ánima rayada para un arma de fuego según realizaciones adicionales de la invención que se indican globalmente con el número de referencia 40 y 50, respectivamente.

A los elementos del cañón de ánima rayada 40 o 50 que son estructural y/o funcionalmente equivalentes a los elementos correspondientes del cañón de ánima rayada 30 descrito anteriormente se les asignarán los mismos números de referencia que a estos últimos y no se describirán adicionalmente en aras de la concisión.

El cañón de ánima rayada 40 difiere sustancialmente del cañón 30 descrito anteriormente en que está equipado con seis salientes en donde cada saliente une dos ranuras consecutivas a lo largo de la superficie interna del cañón.

De manera diferente, el cañón de ánima rayada 50 difiere sustancialmente del cañón 30 descrito anteriormente en que está equipado con siete salientes en los que cada saliente une dos ranuras consecutivas a lo largo de la superficie interna del cañón.

Debe indicarse que en los rayados con un número par de salientes, como en la figura 4, los salientes son opuestos a los salientes y las ranuras son opuestas a las ranuras. Por el contrario, en los rayados con un número impar de salientes, como en las figuras 3 y 5, los salientes tienden a estar opuestos a las ranuras y viceversa.

Una porción de la primera sección de un cañón de ánima rayada según la figura 1 y uno de un cañón de ánima rayada según la invención respectivamente en el cono de forzamiento de proyectil se muestran esquemáticamente en sección transversal en las figuras 6 y 7.

Debe indicarse que, en el caso del cañón de ánima rayada de la figura 1, el cono de forzamiento resulta ser más estrecho debido a la presencia de salientes de perfil cuadrado. Esto implica, entre otras cosas, que el proyectil 60 se acciona en menor medida durante la inserción en el cañón y, por lo tanto, puede insertarse en el cañón según una dirección que no coincide con el eje del cañón.

Por el contrario, en el caso del cañón de ánima rayada según la invención, la ausencia de salientes de perfil cuadrado 2 y su reemplazo con salientes de perfil curvilíneo 35 que se alternan con ranuras 36 que también son curvilíneas implica obtener un cono de forzamiento más grande que permite que el proyectil 60 se inserte de una manera más simple y fiable en los rayados, haciendo que el eje del proyectil se alinee mejor con el eje longitudinal del cañón.

En vista de lo anterior, el cañón de ánima rayada para un arma de fuego según la invención logra los objetivos establecidos y obtiene varias ventajas con respecto a los cañones de ánima rayada de la técnica anterior.

De hecho, debido al hecho de que los salientes siguen un perfil curvilíneo cóncavo y no recto con un radio de curvatura que es mayor que el radio de curvatura de las ranuras, el cañón de ánima rayada según la invención permite que la superficie de deslizamiento de los proyectiles se deforme en menor medida. En particular, los proyectiles se deforman ligeramente según arcos alternados de un círculo que tienen dos radios diferentes y que no tienen muescas como en los rayados de cañones convencionales, evitando de ese modo altas tensiones a los propios proyectiles. Esto permite ventajosamente reducir los depósitos de residuos (cobre, por ejemplo) dentro del cañón, siendo las otras condiciones las mismas, requiriendo de ese modo operaciones de limpieza menos frecuentes y mucho más fáciles de realizar. Como consecuencia, debido a la geometría diferente del cono de forzamiento resultante, el cañón de ánima rayada para un arma de fuego según la invención tiene una vida útil mayor con respecto a los cañones de ánima rayada convencionales descritos anteriormente. Esto hace que el cañón según la invención sea particularmente adecuado para su uso en armas automáticas y semiautomáticas.

La menor deformación del proyectil lograda por el cañón de ánima rayada según la invención también permite aumentar la velocidad de los proyectiles que salen (velocidad en boca) para el mismo calibre del cañón y la misma dosis de elemento propelente. Este aumento de la velocidad puede ser de hasta el 8 %. Esto se debe al hecho de que, debido a la ausencia de bordes en el rayado, en particular de bordes que son imposibles de llenar como en los rayados poligonales, el proyectil logra sellar mucho mejor el orificio del cañón limitando las fugas de gases hacia delante y, por lo tanto, usando la energía del elemento propelente de una manera más eficiente.

Además, la geometría de múltiples radios particular del cañón de ánima rayada según la invención también permite reducir la dimensión del patrón ya que la bola se inserta de una manera más precisa y fiable en el interior de los rayados, haciendo que el eje del proyectil se alinee mejor con el eje longitudinal del cañón. Esto permite reducir el número de los denominados “volados”, es decir, de los disparos anómalos del patrón de arma de fuego típico y no atribuibles a un error del tirador.

Una ventaja adicional del cañón de ánima rayada según la invención radica en el hecho de que la ausencia de bordes permite que el cañón se pula de manera más fácil simplemente usando almohadillas de fieltro y una pasta abrasiva. El pulido del cañón potencialmente ayuda a mejorar la concentración de disparo.

Una ventaja adicional del cañón de ánima rayada según la invención radica en el hecho de que la forma geométrica particular del cañón permite reducir los depósitos de material de recubrimiento de los proyectiles (vaina) en el cañón.

Una ventaja adicional del cañón de ánima rayada según la invención radica en el hecho de que, debido a la diferente geometría del cono de forzamiento, este último se someterá a una erosión más baja por el haz incandescente de la llama de combustión del elemento propelente conservando la precisión del arma (capacidad para agrupar disparos) para un número mucho mayor de disparos.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1 Cañón (30; 40; 50) para un arma de fuego que comprende un orificio (33) extendido a lo largo de un eje longitudinal (X) del cañón y delimitado por una superficie interna (32), en el que dicha superficie interna (32) tiene un perfil curvilíneo cerrado en sección transversal que comprende ranuras cóncavas (36) que tienen un primer radio de curvatura (R1) que se alternan con salientes cóncavos (35) que tienen un segundo radio de curvatura (R2) que es mayor que dicho primer radio de curvatura (R1) y caracterizado porque el segundo radio de curvatura (R2) se define basándose en los siguientes criterios:

   1) el doble de la distancia entre el punto medio del arco (35) definido por el segundo radio (R2) y el punto de origen (O) del primer radio (R1) es igual a la dimensión en los estándares proporcionados por la Comisión Internacional Permanente para la Prueba de Armas Pequeñas (C.I.P.) donde se denomina “F” según el calibre seleccionado; y

   2) el área interna del orificio en su sección transversal es igual al área proporcionada por dichos estándares de la C.I.P. donde se indica como “Q” según dicho calibre seleccionado.

   2 Cañón (30; 40; 50) según la reivindicación 1, en el que los salientes cóncavos (35) están conectados a las ranuras cóncavas (36) en una secuencia alterna a lo largo del perfil curvilíneo cerrado de la superficie interna del cañón.

   . Cañón (30; 40; 50) según la reivindicación 1 o 2, en el que las ranuras cóncavas (36) tienen un primer radio de curvatura (R1) que tiene un punto de origen (O) ubicado en el eje longitudinal del cañón y una longitud establecida que corresponde preferiblemente a la mitad de la dimensión proporcionada por dicha legislación de la C.I.P. donde se denomina “F”, según el calibre seleccionado.

   . Cañón (30; 40; 50) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las ranuras cóncavas (36) tienen un primer radio de curvatura (R1) que tiene un punto de origen (O) ubicado en el eje longitudinal del cañón,

   en el que el segundo radio de curvatura (R2) se origina desde un punto que está desalineado diametralmente con respecto al punto (O) desde el que se origina el primer radio de curvatura (R1) de las ranuras cóncavas (36).

   5. Cañón (30) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el perfil curvilíneo en sección transversal de la superficie interna del cañón tiene un número par de salientes (35), los salientes (35) están dispuestos en pares diametralmente opuestos y las ranuras (36) están dispuestas en pares diametralmente opuestos.

   6. Cañón (40) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, en el que el perfil curvilíneo en sección transversal de la superficie interna del cañón tiene un número impar de salientes (35) y los salientes (35) y las ranuras no son diametralmente opuestos entre sí.

   7 Un método para producir un cañón (30) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los salientes cóncavos (35) y las ranuras cóncavas (36) se forman mediante martilleo rotatorio a lo largo del perfil de la superficie interna (32) del cañón (30).