NL9100257A - Met een gasdrukvulling werkende patroonmunitie. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Met een gasdrukvulling werkende patroonmunitie.

De uitvinding heeft betrekking op een met een gasdrukvulling werkende patroonmunitie, met een een gasdrukkamer begrenzende huls, welke huls is voorzien van een bodem met een voor drukontlasting en bediening door een slagpen dienend achterste kanaal, en van een voorste eindstuk met een hoofd-uitlaatopening, in welke huls een axiaal geleide klepstang aanwezig is, aan het voorste einde waarvan een klep-lichaam is aangébracht dat normaal de hoofduitlaatopening sluit, en aan het achterste einde van welke klepstang een kleplichaam aanwezig is dat normaal het druk ontlastkanaal afsluit en dat via dit kanaal bedieribaar is, welke klepstang telescopisch is uitgevoerd en bestaat uit een voorste deel met aan het achtereinde daarvan een zuigervormige kop, de gasdrukkamer verdeelt in een in de hoofd-uitlaatopening uitmondende hoofdkamer en een in het achterste ontlastkanaal uitmondende hulpkamer, en een achterste klepstangdeel dat is voorzien van een cilindrisch gedeelte dat - tegen veerwerking in - in een corresponderende boring in de kop van het voorste klepstangdeel schuifbaar is, een en ander onder vorming van een centrale kamer van variabel volume binnen de telescopische klepstang, waarbij tussen de hoofd- en hulpkamers een lekverbinding aanwezig is.

Een dergelijke met een gasdrukvulling werkende patroonmunitie is bekend uit GB 2124346 (zie in het bijzonder de in fig. 9 en 10 getoonde uitvoeringsvorm).

Bij deze bekende patroonmunitie staat de centrale kamer binnen de telescopische klepstang met de hoofduitlaatkamer in verbinding via een radiale boring in het betreffende wandgedeelte van het voorste klepstangdeel, terwijl de lekverbinding tussen de hoofd- en hulpkamers wordt gevormd door de speelruimte tussen het cilindrische gedeelte van het achterste klepstangdeel en de corresponderende boring in de zuigervormige kop van het voorste klepstangdeel.

De centrale kamer binnen de telescopische klepstang staat hierdoor onder de volle gasdruk, die kan oplopen tot 400 bar.

Dit betekent, dat op het achterste kleplichaam een aanzienlijke sluitkracht wordt uitgeoefend. De consequentie hiervan is dat een betrekkelijke hoge slagpenkracht nodig is om het achterste kleplichaam te openen en daarmede de hoofduitlaat van de persluchtvulling te initiëren.

In de praktijk is gebleken dat een dergelijke grote slagpenkracht leidt tot snelle slijtage en beschadiging aan het mechanisme van het wapen waarin deze patroonraunitie wordt gébruikt. Bovendien heeft het achterste kleplichaam de neiging te sluiten voordat de hulp-kamer adequaat is ontlast en dit leidt er gewoonlijk toe, dat de afvoer van de hoofdgasvulling evenmin volledig is. De uitvinding heeft derhalve tot doel een verbeterde patroonraunitie van het hierboven omschreven type te verschaffen, voor het activeren waarvan een betrekkelijk kleine slagpenkracht nodig is, terwijl toch een adequate afdichting van de patroonhuls in de onder gasdruk geladen toestand wordt bereikt.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt, doordat de lekver-binding, radiaal gezien, buiten de centrale kamer binnen de telescopische klepstang is gevormd, terwijl het cilindrische gedeelte van het achterste klepstangdeel afdichtend in de corresponderende boring van de zuigervormige kop is gelegerd en de centrale kamer via een axiaal kanaal door de klepstang met de omgevende atmosfeer in verbinding staat.

Het zal duidelijk zijn, dat bij de patroonhuls volgens de uitvinding de druk in de centrale kamer van de telescopische klepstang atmosferisch is en dat als gevolg daarvan het achterste kleplichaam snel kan worden geopend en wel met een betrékkelijk kleine slagpenkracht, terwijl het kleplichaam daarbij lang genoeg open wordt gehouden om de hulpkamer volledig te ontlasten en daarmede een optimum voorwaarde voor een volledige ontlasting van de hoofdgaskamer te realiseren.

De uitvinding wordt hieronder aan de hand van de bijgaande tekeningen met een uitvoeringsvoorbeeld nader toegelicht.

Fig. 1 toont een langsdoorsnede door een met een gasdrukvulling werkende patroonraunitie volgens de uitvinding op een vergrootte schaal van 10:1; fig. 2 toont de patroonraunitie volgens fig. 1 in een toestand, waarin het achterste klepstangdeel door een slagpen van een wapen wordt bediend om de hulpkamer van perslucht te ontlasten en daarmede de opening van de hoofduitlaatklep voor te bereiden; fig. 3 toont de patroonraunitie volgens fig. 2 in een daaropvolgende fase, waarin de voorste of hoofduitlaatklep bezig is te openen om drukgas uit de hoofdkamer te laten stromen; en fig. 4 toont de munitie volgens fig. 3 in een toestand, waarin het voorste klepstangdeel met de voorste uitlaatklep zich in de geheel geopende stand bevindt, terwijl het achterste klepstangdeel met het achterste kleplichaam in de gesloten stand is teruggekeerd.

De in de tekening weergegeven patroon 1 heeft een huls 2 met een daarin geschroefd bodemstuk 3 en een voorste eindgedeelte 4 waarop een houder met kogel (niet-weergegeven) kan worden geschroefd.

Het bodemstuk 3 heeft een achterste kanaal 5, via hetwelk een eerste drukontlasting en activering door middel van een slagpen kan plaatsvinden, zoals hieronder in detail zal worden beschreven.

In het voorste eindgedeelte 4 is een hoofduitlaatkanaal 6 aangebracht.

In de huls 2 bevindt zich een telescopische klepstang 7, bestaande uit een voorste klepstangdeel 8 en een achterste klepstangdeel 9.

Aan het achtereinde van het voorste klepstangdeel 8 bevindt zich een zuigervormige kop 10, die verschuifbaar in een corresponderende cilindrische boring 11 in het bodemstuk 3 is opgenomen. De zuigervormige kop 10 verdeelt de ruimte binnen de huls 2 in een voorste of hoofdgasdrukkamer 12 en een achterste of hulpgaskamer 13, welke laatste kamer binnen de boring ll is gelegen en het achterste klepstangdeel 9 amgeeft.

De hoofdkamer 12 mondt uit in het voorste of hoofduitlaatkanaal 6, terwijl de hulpkamer 13 uitloopt in het achterste ontlastkanaal 5. Tussen de beide kamers 12 en 13 bevindt zich een lekverbinding 14, die gevormd wordt door de omtreksspeelruimte tussen de boring 11 en de zuigervormige kop 10.

Aan het voorste einde van het voorste klepstangdeel 8 bevindt zich een hoofduitlaatkleplichaam 15, dat het hoofduitlaatkanaal 6 normaal afsluit. Het kleplichaam 15 is voorzien van een afdichtingsring 16 van het O-ring type, welke is opgenomen tussen twee kraagdelen 17 en 18 en bestemd is om tegen de cilindrische wand van het kanaal 6 af te dichten.

Het achterste kraagdeel 18 heeft een afgeknot-conisch voorvlak dat afsluitend kan aanliggen tegen de overeenkomstig conische eindwand 19 van het voorste eindgedeelte 4. Het voorste kraagdeel 17 past met speelruimte in het kanaal 6.

Het achterste klepstangdeel 9 wordt in hoofdzaak gevormd door een cilindrisch schuifelement met betrékkelijk smalle voorste en achterste omtrekswanddelen 20 respectievelijk 22 en een betrekkelijk breed middelste omtrekswandgedeelte 21 daartussen. In de groeven tussen de voorste en middelste omtrékswandgedeelten 20, 21 en tussen de middelste en achterste omtrekswandgedeelten 21, 22 zijn O-ringen 23 respectievelijk 24 aangébracht. Het schuifelement 9 is met zijn voorste en middelste omtrekswandgedeelten 20 en 21 verschuifbaar in een corresponderende boring 25 in de zuigervormige kop 10 gelegerd, waarbij de O-ring 23 afdichtend tegen de boringwand aanligt. Een van het achtereinde van het schuifelement 9 uitstrekkend stanggedeelte 30 steekt - met aanzienlijke speelruimte - in axiale richting in het cilindrische druk-ontlastkanaal 5. De overgang tussen het cilindrische stanggedeelte 30 en het achterste cilindrische omtrekswandgedeelte 22 wordt gevormd door een afgeknot-conisch gedeelte 31, dat in feite het achterste kleplichaam vormt en bestemd is om normaal het ontlastkanaal 5 af te sluiten en voor dat doel samenwerkt met een corresponderende conische zitting 32 die gevormd is rond de monding van het ontlastkanaal 5.

Vanaf de zitting 32 verloopt een betrekkelijk kort cilindrisch wandgedeelte 33 naar voren, welke wandgedeelte bestemd is voor het opnemen van het achterste omtrekswandgedeelte 22 en in de gesloten stand van het klep-schuifelement 9 in af dichtende ingrijping is met de O-ring 24. De overgang tussen het cilindrische wandgedeelte 33 en de cilindrische boring 11 wordt gevormd door een verbindend conisch wandgedeelte 34. De diameter van het cilindrische wandgedeelte 33 is een fractie groter dan die van de boring 25.

De boring 25 vormt een centrale ventilatiekamer 26, die naar voren is verlengd met een boring 25a van kleinere diameter. In deze centrale kamer 26, 25a is een terugstelveer 27 aangebracht.

Het voorste einde van de veer 27 ligt aan tegen het bodemeinde 25b van de boring 25a, terwijl het achtereinde van de veer aanligt tegen de kop 29 van een in axiale richting van het voorste kopvlak van het schuifelement 9 uitstekende centreerpen 28.

Vanaf het voorste eindvlak van het spoelelement 9 reikt een ventilatiekanaal 35 in axiale richting naar achteren, welk kanaal bij 36 aan het omtreksvlak van het stanggedeelte 30 in het ontlastkanaal 5 uitmondt.

Fig. 1 toont de patroon in de geheel gesloten stand, waarin zowel het hoofduitlaatkanaal 6 als het achterste ontlastkanaal 5 zijn gesloten door de respectieve kleplichamen 15 en 31 aan de voorste en achterste einden van de klepstang 7. Bij ledige patroon wordt de klep-stang 7 door de betrékkelijk zwak gedimensioneerde terugstelveer 27 in zijn uitgeschoven positie gehouden. Voor het vullen met gas, bijvoor beeld perslucht, kan de patroon met zijn van schroefdraad voorziene voorste eindstuk 4 met een in de tekening niet nader weergegeven laad-apparaat worden verbonden. Door middel van een dergelijk apparaat kan perslucht door het hoofduitlaatkanaal 6 worden toegevoerd om het voorste klepstangdeel 8 met zijn hoofduitlaatklep 15, tegen de werking van de terugstelveer 27 in, in de geopende stand te bewegen teneinde de hoofdgasdrukkamer 12 te vullen. Tijdens het vullen stroomt perslucht vanuit de kamer 12 via de lekverbinding 14 naar de hulpkamer 13, welke lekstroom ook na het vullen doorgaat totdat de gasdruk in de kamer 13 gelijk is geworden aan die in de kamer 12.

Wanneer ervan wordt uitgegaan, dat de binnendiameter van het uitlaatkanaal 6 correspondeert met die van de boring 25, wordt de hoofduitlaatklep nu stevig in de gesloten stand gehouden door de volle persluchtdruk, die werkt op het achterste ringvlak 37 van de zuigervormige kop 10.

Afgezien van de betrekkelijk geringe kracht van de terugstelveer 27, wordt het schuifelement 9 met zijn ontlastkleplichaam 31 thans gesloten gehouden onder invloed van de persluchtdruk binnen de hulpkamer 13, en wel dankzij een gering verschil in diameter tussen het korte cilindrische wandgedeelte 33 en de boring 25. Zoals in fig. 1 is te zien, is de achterste 0-ring 24 een weinig overgedimensioneerd, zodat deze ring zijdelings tot buiten het omtreksvlak van het schuifelement 9 uitsteekt en de neiging heeft zich rond de overgangsrand 38 tussen het cilindrische wandgedeelte 33 en het conische wandgedeelte 34 te buigen. Deze laatste omstandigheid geeft niet alleen een uitstekende af dichtende werking bij een betrekkelijk beperkte sluitkracht op het ontlastkleplichaam, doch verschaft tevens een schok-absorberende werking, zoals hieronder nog nader zal worden toegelicht.

De werking van de patroon blijkt uit fig. 2-4 en is als volgt:

Fig. 2 toont de patroon op het moment, waarop een (niet-geteken-de) slagpen een slag op het achtereinde van het stanggedeelte 30 uitoefent (of juist' heeft beëindigd), hetgeen een snelle opening van de ontlastklep 31 en daardoor een snelle afvoer van perslucht uit de hulpkamer 13 door het ontlastkanaal 5 heeft bewerkstelligd. Gedurende de drukontlastwerking werkt een bovenatmosferische druk op het conische achtervlak van het kleplichaam 31, welke het kleplichaam openhoudt, totdat de ontlastwerking voltooid is. Direct na het begin van de ontlastwerking zal er perslucht vanuit de hoofdgasdrukkamer 12 via de lekverbinding 14 naar de kamer 13 stromen. Deze lekstroom is echter te verwaarlozen in vergelijking tot de ontlaststroming door de geopende ontlastklep. Direct na het begin van de ontlastwerking begint voorts het voorste klepstangdeel 8 naar achteren te bewegen als gevolg van de "plotselinge" vermindering van de op het achterste ringvlak 37 werkende persluchtdruk. In de fase van fig. 2 staat dus het de hoofduitlaatklep 15 dragende voorste klepstangdeel op het punt naar achteren te bewegen en daarmede de klep 15 in de geopende stand te bewegen.

Fig. 3 toont het stadium, waarin het voorste klepstangdeel 8 zijn achterste stand nadert, terwijl de hoofduitlaatklep 15 reeds ver geopend is om een snelle, "explosieve" uitlaat van persgas vanuit de hoofdgasdrukkamer 1 te bewerkstelligen. In het stadium volgens fig. 3 is de zuigervormige kop 10 van het voorste klepstangdeel 8 in ingrij-ping gekomen met het buitenste omtreksgedeelte van de achterste 0-ring 24, dat zijdelings buiten het omtreksvlak van het schuifelement 9 uitsteekt. Vanuit het stadium volgens fig. 3, vervolgt het voorste klepstangdeel 8 zijn achterwaartse beweging, waarbij het schuifelement 9 met zijn achterste kleplichaam 31 in de sluitrichting wordt meegenomen.

Fig. 4 toont tenslotte het moment, waarop het ontlastkleplichaam 31 zijn gesloten stand heeft bereikt en waarop het voorste klepstangdeel 8 tot stilstand is gekomen. Het zal daarbij duidelijk zijn, dat in de laatste fase van de achterwaartse beweging van het voorste klepstangdeel 9 de 0-ring 24 als schok-absorberende aanslag voor de zuigervormige kop 10 heeft gediend en dat daarmede is voorkomen, dat de kop met zijn achterste eindvlak 37 tegen het conische eindwandgedeelte 34 heeft kunnen slaan.

Het zal duidelijk zijn, dat fig. 2-4 tussenfasen van een druk-gas-ontlastproces laten zien, die zich in werkelijkheid in een fractie van een seconde voltrekken.

In een practische toepassing kan de in de fasen volgens fig. 3 en 4 uitgestoten drukgasvul 1 ing worden gébruikt voor het voortdrijven van een projectiel dat werd vastgéhouden in een op bekende wijze op het van schroefdraad voorziene voorste eindstuk 4 geschroefd vasthou-delement.

Na het bereiken van de achterste eindpositie in fig. 4, wordt het voorste klepstangdeel 8 door de terugstelveer 27 naar zijn gesloten stand volgens fig. 1 terugbewogen, in welke toestand de patroon opnieuw kan worden gevuld.

Claims (6)

1. Met een gasdrukvulling werkende patroonraunitie, met een een gas-drukkamer begrenzende huls, welke huls is voorzien van een bodem met een voor drukontlasting en bediening door een slagpen dienend achterste kanaal, en van een voorste eindstuk met een hoofd-uitlaatopening, in welke huls een axiaal geleide klepstang aanwezig is, aan het voorste einde waarvan een kleplichaam is aangebracht dat normaal de hoofd-uitlaatopening sluit, en aan het achterste einde van welke klepstang een kleplichaam aanwezig is dat normaal het druk-ontlastkanaal afsluit en dat via dit kanaal bedienbaar is, welke klepstang telescopisch is uitgevoerd en bestaat uit een voorste deel met aan het achtereinde daarvan, welke kop de gasdrukkamer verdeelt in een in de hoofd-uit-laatopening uitmondende hoofdkamer en een in het achterste ontlastka-naal uitmondende hulpkamer, en een achterste klepstangdeel dat is voorzien van een cylindrisch gedeelte dat - tegen veerwerking in - in een corresponderende boring in de kop van het voorste klepstangdeel schuifbaar is, een en ander onder vorming van een centrale kamer van variabel volume binnen de telescopische klepstang, waarbij tussen de hoofd- en hulpkamers een lekverbinding aanwezig is, met het kenmerk, dat de lekverbinding, radiaal gezien, buiten de centrale kamer binnen de telescopische klepstang is gevormd, terwijl het cilindrische gedeelte van het achterste klepstangdeel afdichtend in de corresponderende boring van de zuigervormige kop is gelegerd en de centrale kamer via een axiaal kanaal door de klepstang met de omgevende atmosfeer in verbinding staat.

2. Met een gasdrukvulling werkende patroonraunitie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de lekverbinding (14) wordt gevormd door de omtreksspeelruimte tussen de zuigervormige kop (10) en het omgevende wandgedeelte (11) van de huls (2).

3. Met een gasdrukvulling werkende patroonmunitie volgens conclusies 1-2, met het kenmerk, dat het cilindrische gedeelte van het achterste klepstangdeel wordt gevormd door een cilindrisch schuifelement (9) met betrekkelijk smalle voorste en achterste omtrekswandgedeelten (20, 22) en een betekkelijk breed middelste omtrekswandgedeelte (21) daartussen, waarbij in groeven tussen de voorste en middelste omtrekswandgedeelten (20, 21) en tussen de middelste en achterste omtrekswandgedeelten (21, 22) afdichtingsringen (23 resp. 24) zijn aangebracht, waarvan de voorste afdichtingsring (23) afdichtend aanligt tegen de boring (25) in de zuigervormige kop (10) en de achterste af- dichtingsring (24) af dichtend samenwerkt met een betrekkelijk kort cilindrisch wandgedeelte (33), dat nabij en in radiale zin, buiten het achterste ontlastkanaal is gelegen, waarbij de achterste af dichtingsring een effectieve diameter heeft, die groter is dan die van de voorste afdichtingsring (=diameter van de boring van de zuigervormige kop).

4. Met een gasdrukvulling werkende patroonmunitie volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat aan de achterzijde van het achterste omtreks-wandgedeelte (21) een ringvormig sluitvlak is gevormd, dat samenwerkt met een corresponderende ringvormige zitting (32) rond de monding van het achterste ontlastkanaal (5).

5. Met een gasdrukvulling werkende patroonmunitie volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het achterste omtrékswandgedeelte (22) is verbonden met een zich naar achteren uitstrekkend stanggedeelte (30) van kleinere diameter, welke stanggedeelte met speelruimte in het achterste ontlastkanaal (5) reikt, waarbij het ventilatiekanaal (35) zich door het schuifelement (9) heen uitstrekt en bij (36) zijdelings aan het omtreksvlak van het stanggedeelte (30) uitmondt.

6. Met een gasdrukvulling werkende patroonmunitie volgens conclusies 4 en 5, met het kenmerk, dat de achterste afdichtingsring (24) een weinig radiaal buiten het omtreksvlak van het schuifelement (9) uitstrekt om af dichtend te kunnen samenwerken met een ten opzichte van de ringvormige zitting (32) naar buiten en een weinig naar voren gelegen ringvormig eindwandgedeelte (34) van de hulpkamer (13), en wel naast de afdichtende samenwerking met het cilindrische wandgedeelte (33), dat de zitting (32) met het ringvormige eindwandgedeelte (34) verbindt.