Brevet FR2325012A1 — publié le 19770415

La présente invention se rapporte à un dispositif à culasse pour une arme à feu agencée pour l'utilisation de cartou ches sans douilles constituées par un corps moulé d'un produit de propulsion et d'un projectile lié audit corps, du type comportant une culasse se raccordant par une surface frontale sensiblement plane à llextrémité arrière du canon, culasse comportant une outu- re alignée avec l'ame du canon et servant à recevoir au moins une partie de la cartouche, ainsi qu'un percuteur disposé radialement par rapport à cette ouverture. Le développement et l'utilisation sans cesse croissante d'armes à feu portatives et automatiques, conduisent à une consommation considérablement plus élevée de munitions. Le tireur doit de ce fait titre à-mEme d'emporter une grande quantité de cartouches, résultat qui ne peut être atteint qu'en réduisant finalement le poids des cartouches individuelles. En outre, il convient que le prix de revient pour les cartouches individuelles soit aussi faible que possible afin de réduire, autant que possible, les frais qui résultent d'une consommation élevée en munition. Une solution à ce problème consiste, en principe, dans l'emploi de cartouches sans douilles, dans lesquelles le projectile est moulé ou fixé directement de toute autre manière voulue à un corps fait avec un produit propulseur.Toutefois, l'remploi de cartouches sans douilles pose, plus particulièrement dans le cas d'armes à feu automatiques, un grand nombre de problèmes liés à l'alimentation et au tir de ces cartouches, problèmes dont il convient de rechercher la solution. L'un des problèmes lié à l'emploi de cartouches sans douilles réside dans l'allumage. A priori, il semble presque évident de loger, dans la face frontale arrière du corps de produit de propulsion, une amorce telle qu'on a l'habitude de la prévoir dans le fond d'une douille de cartouche, toutefois, l'emploi de telles amorces n'est pas possible car elles ne brillent pas entièrement mais restent plutôt en place apres la combustion du corps de produit de propulsion et doivent titre enlevées du logement de la cartouche.Des essais entrepris par la Demanderesse dans son entreprise, au sujet desquels aucune publication n'a été faite, ont également montré qu'il n'était pas possible, dans la pratique, d'apposer à l'extrémité arrière du corps de matière de propulsion des masses d'allumage à allumer à l'aide d'un percuteur, bien que le brevet suisse nO 93.842 décrive une telle disposition.La rai son pour laquelle il est impossible d'allumer de cette manière une cartouche sans douille réside dans le fait qu'il n'existe pas pour la masse d'allumage un contre-appui qui assure, par sa résistance, que la masse d'allumage sera percutee avec la force nécessaire pour assurer un allumage certain. I1 en est de meme pour un percuteur agissant radialement par rapport au corps du produit de propulsion, tel que décrit dans le brevet accordé aux U.S.A. sous le n" 3.399.479. C'est la raison pour laquelle le dispositif décrit dans le brevet accordé aux U.S.A. sous le nO 3.505.927 que l'invention prend pour point de départ, de prévoir la masse d'allumage sur le projectile fixé au corps de produit de propulsion.A cet effet, le projectile doit être pourvu d'un élément de percussion annulaire, entourant le projectile et monté de façon à pouvoir etre déplacé, ainsi que de perçages pour la sortie de la flamme d'allumage en direction du corps fait du produit de propulsion. Cela complique le projectile et le rend tellement onéreux qu'en définitive il devient inutilisable dans la pratique. D'autres essais effectués par la Demanderesse dans son entreprise, essais dont les résultats n'ont pas été publiés, ont également montré que l'emploi d'un allumage électrique, tel qu'il a également été décrit dans le brevet accordé aux U.S.A. sous le n" 3.505.927, est lié à des difficultés car il faut à cet effet prévoir des moyens isolés pour l'alimentation en courant et pénétrant jusque dans le support pour la cartouche ; par ailleurs, les moyens d'alimentation en courant et qui doivent pénétrer, pour des cartouches sans douilles,et,de façon isolée, jusque dans le support pour la cartouche sont d'une part soumis à un danger de combustion et d'autre à un encrassement en sorte que des courts- circuits peuvent apparattre qui rendent impossible l'allumage de la cartouche.De ce fait, un allumage électrique ne présente pas le degré de sécurité de fonctionnement souhaité. La présente invention a pour objet un dispositif de culasse pour armes à feu, du type rappelé ci-dessus mais assurant un allumage certain des cartouches sans douille. Pour résoudre ce problème, le dispositif de classe selon l'invention est essentiellement caractérisé par le fait que l'ouverture destinée à recevoir la totalité du corps fait avec le produit de propulsion est réalisée dans la culasse et que le percuteur est monté dans la culasse en un endroit tel qu'il frappe ledit corps en un empl ement pounu de la masse d'allumage, emplace ment à l'arrière duquel se trouve une section du projectile noyée dans le corps fait avec le produit de propulsion. Dans le dispositif de culasse conforme à l'invention, la section ou partie du projectile qui se trouve donc dans le corps de matière de propulsion constitue un contre-appui pour la masse d'allumage qui assure, d'une manière étonnammEnt simple l'allumage impéccable de cartouche sans douille. Suivant une forme d'exécution de l'objet de l'invention, le percuteur est pourvu d'un cone de soupape à l'aide duquel il porte de façon étanche, dans sa position de repos, sous la force d'un ressort de rappel, contre une surface antagoniste du perçage ménagé dans la culasse et recevant le percuteur.La faible masse du percuteur assure que celui-ci, après avoir percuté la masse d'allumage noyée dans le corps de produit propulseur de la cartouche, peut très rapidement titre ramené, pcr le ressort de rappel, dans a position de départ et obture, de ce faiez de façon étanche le logement de la cartouche formé par l'ouverture ménagée dans la culasse, avant que s'établisse une pression considérable dans le logement de la cartouche et que se présente le danger que des gaz de combustion chauds s'écoulent vers l'extérieur, en passant autour du percuteur, gaz chauds qui pourraient endommager le percuteur, ainsi que le perçage le recevant.Afin de provoquer l'allumage de la cartouche portée par la culasse, l'arme à feu pourvue d'un tel dispositif de culasse peut comporter un chien ou bien encore l'extrémité du percuteur qui sort de la culasse peut passer par une saillie appropriée lorsque la culasse atteint sa position de fermeture. Suivant une variant, X erture est réalisée dans la culasse pour recevoir la totalité du corps de matière de propulsion, et l'Ame du canon voisine de l'ouverture comporte une section dépourvue de stries et dans laquelle pénètre la portion du projectile qui déborde le corps de produit de propulsion. De cette manière on obtient une réalisation particulièrement simple du mécanisme de culasse, car la partie du support de cartouche prévue dans le canon n'a pas besoin de présenter d'épaulement. Le corps de produit de propulsion prend appui contre la face frontale arrière du canon et il se trouve ainsi positionné avec une très grande prci- sion. Malgré tout, le projectile pénètre,par sa portion qui dobor- de le corps de produit de propulsion, dans I'âme du canon et assure de ce fait une étanchéité parfaite du canon en sorte que lors de l'allumage du corps de produit de propulsion les gaz qui se déve loppentne passent pas autour du projectile et à travers le canon mais agissent immédiatement sur le projectile en refoulant celuici dans le canon. On peut obtenir une étanchéité parfaite entre la culasse et le canon dans un mode d'exécution de l'objet de l'invention en prévoyant sur la face frontale de la culasse une collerette annulaire entourant l'ouverture pour le corps de produit de propulsion, collerette qui pénètre, avec un faible jeu, dans une gorge annulaire ménagée dans la face frontale opposée du canon. Cette collerette annulaire est appliquée, par la pression des gaz dégagée par la poudre, contre la surface extérieure de la gorge annulaire,et elle agit de ce fait comme un court morceau de douille de cartouche qui s'appliquecontre la face extérieure du support de cartouche. La disposition du support ou de l'ouverture destinée à recevoir la cartouche dans la culasse présente encore l'avantage supplémentaire qui réside dans le fait que l'on peut prévoir, de manière simple, un espace qui forme l'espace d'expansion qui est nécessaire lors de la combustion du corps du produit de propulsion. Dans le cas d'une munit ion classique à douille de cartouche, la chambre d'expansion nécessaire lors de la combustion du produit de propulsion contenu dans la douille, était prévue dans cette dernière. Le corps moulé de produit de propulsion pour des cartouches sans douille ne comporte pas, par contre, une telle chambre ou un tel espace. d'expansion. C'est la raison pour laquelle on prévoit, suivant une forme d'exécution de 1' invent ion, que l'ouverture prévue dans la culasse pour recevoir la cartouche comporte > dans sa partie arrière un élargissement qui forme l'espace d'expansion qui est nécessaire lors de la combustion du corps de produit de propulsion. Cet espace d'expansion influence lwallure de la courbe de la pression gazeuse, et il peut avoir des dimensions telles que l'on obtient une accélération maxima du projectile tout en évitant la formation de pointes de pression trop importantes.Cet élargissement peut avantageusement former une chambre ou un espace annulaire entourant concentriquement un contre-appui pour l'extrémité arrière du corps de produit de propulsion, se raccordant à laditeaiverture. Ce contre-appui peut autre réalisé de façon à pouvoir etre déplacé dans la direction longitudinale de la culasse pour éjecter une cartouche non allumée. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 est une coupe longitudinale d'un fusil automatique à dispositif de culasse selon l'invention. La figure 2 est une coupe longitudinale du mécanisme de culasse du fusil suivant la figure 1, en position ouverte. La figure 3 est une coupe longitudinale d'un mécanisme de culasse analogue à celui de la figure 2, mais à l'état fermé. La figure 4 est une coupe le long de la ligne IV-IT du mécanisme de culasse selon la figure 3. Le fusil automatique (mitrailleuse ou mitraillette) représenté schématiquement dans la figure 1 comporte un mécanisme guidé dans des rails 2 prévus à l'intérieur d'un carter 1, lequel mécanisme comprend le canon 3, une culasse 4 se raccordant à l'bx- trémité arrière du canon et pourvue d'un mécanisme à griffes pour amener les cartouches, un magasin 6 disposé au-dessus du canon 3 et une botte 7 comportant une partie du mécanisme de détente.Les cartouches disposées en position verticale dans le magasin 6 sont saisies, de manière non représentée dans le détail, par le mécanisme à griffes 5 soulevé par la culasse 4 dans sa position de fermeture, et elles sont introduites, lorsque la culasse est ouverte, par l'ouverture 8, représentée dans les figures 2 et 3, de la bo- te de culasse ou culasse fixe 9, dans l'espace situé entre l'ex- trémité arrière du canon 3 et le bloc 10 monté dans la bote de culasse 9.Le bloc 10 comporte > sur sa face frontale, une barrette saillante 11 s'étendant parallèlement au canon 3, sur laquelle la-cartouche comportant un corps de produit de propulsion 12 de forme rectangulaire et pourvu du projectile 13,est déposée et positionnée par le dispositif à griffes ou dispositif preneur 5. Par opposition au dispositif de culasse du genre connu, le support pour les cartouches, dans le dispositif à culasse selon llinvention, ne se trouve pas complètement à l'extrémité arrière du canon, mais le bloc qui forme une partie de la culasse 4 comporte uneowe:rture 14 dans laquelle s'ajuste le -corps 12 de la cartouche sans douille de manière à s'appliquer contre la surface frontale du bloc 10. A l'extrémité arrière du canon 3 on-a prévu une section 15, non munie de stries et dans laquelle pénètre, lorsque la culasse est fermée, la portion du projectile 13 qui déborde le corps de produit de propulsion.Ainsi que celà est visible dans la figure 3, le corps 12 porte, par son extrémité antérieure, contre la face frontale arrière du canon 3, alors que son extrémité arrière porte contre la face frontale d'un contre-appui, qui ferme vers l'arrière le support de cartouche formé par l'ouver- ture 14 dans la culasseS Ainsi que cela est visible dans la figure 4, le corps du produit propulseur 12 de la cartouche a, en coupe transversale, la trime d'un rectangle, et il repose, dans la position représentée dans la figure 2, par son caté large sur la face supérieure de la barrette 11. De façon correspondante, llouçerture 14 ménagée dans le bloc 10 de la culasse 4 a, en coupe transversale, la forme d'un rectangle. I1 en résulte que la cartouche assume dans l'ouverture 14 de la culasse une position déterminée non seulement en direction de son axe mais également en ce qui concerne sa position angulaire autour de cet axe. I1 est par conséquent possible de pourvoir les cartouches, sur une de leurs faces latérales du corps du produit de propulsion, d'une amorce et de disposer un percuteur radialement par rapport à la culasse. Ainsi que le montrent les dispositions représentées dans les figures 2 et 3, la culasse représentée dans la figure comporte un tel percuteur 17 disposé radialement. Ce percuteur 17 est disposé dans un perçage radial ménagé dans le bloc 10, et il traverse, avec sa tette épaissie 19 la botte de culasse 9.Concentriquement par rapport au percuteur 17 est disposé un ressort hélicotdal de pression 20 qui prend appui, d'une part, contre la tette 19 du percuteur et, d'autre part, contre un épaulement ménagé dans le passage 18 du bloc 10. Cet épaulement est formé par une collerette annulaire 21 pénétrant dans le passage 18 et dont la face qui est tournée du côté de l'ouverture 14 pour le corps 12 de produit de propulsion, présente une forme conique et constitue le siège d'un cbne de soupape 22 prévu à l'extrémité avant du percuteur 17. Le ressort hélicotdal de pression 20 monté sur le percuteur 17 tend à appliquer le cOne de soupape 22 contre le siège formé par la collerette 21, et de ce fait à fermer de façon étanche,par par rapport à l'extérieur, le moyen de logement ménagé dans la culasse 4 pour la cartouche. Une telle fermeture étanche du moyen du support de cartouche est nécessaire, car pour des munitions sans douille, la douille de la cartouche assurant une étanchéité du support de la cartouche manque. Pour allumer la cartouche, le mécanisme de détente du fusil selon la figure 1 comporte un chien non représenté qui vient frapper l'extrémité 19 du percuteur qui est en saillie sur la botte de culasse 9, lorsque la culasse assume la position de verrouillage re présentée dans la figure 3. La pointe du percuteur, voisine du corps de produit de propulsion 12,frappe-la masse d'allumage 30 noyée dans ledit corps 12.La force de percussion qui est nécessaire pour l'allumage de la masse d'allumage est assurée par le fait qu'en face du percuteur, immédiatement à l'arrière de la masse d'allumage portée par le corps de produit de propulsion 10, se trouve,comme contre-appui, la section du projectile 13 qui se trouve noyée dans ledit corps 12. I1 va de soi que la masse d'allumage prévue sur le corps 12 peut titre frappée non seulement par un chien, mais également, par exemple, par une saillie, non représentée, prévue dans le carter de l'arme, saillie avec laquelle l'extrémité du percuteur en saillie sur la culasse 4 vient en prise lorsque la culasse arrive dans sa position de verrouillage. Immédiatement après l'allumage de la cartouche, il faut toutefois que le percuteur soit libéré afin qu'il puisse titre ramené, par le ressort hélicoOdal de pression 20 qui l'entoure, dans sa position de départ dans laquelle son cbne de soupape 22 obture de façon étanche le perçage 18 de la culasse 4, dans lequel passe le percuteur. La faible masse du percuteur 17 qui est très court en raison de sa disposition radiale assure un retour très rapide du percuteur dans sa position de départ, et, par voie de conséquence, la fermeture en temps voulu du support de la cartouche. Afin de pouvoir obturer de façon correcte l'espace qui subsiste entre la culasse et l'extrémité arrière du canon, la culasse 4 comporte, sur la face frontale de son bloc 10, une collerette annulaire 23 qui se raccorde aux deux cOtés de la barrette Il et entoure l'ouverture 14 qui constitue le logement pour la cartou che.Ainsi que cela est visible dans la figure 3, lorsque la culasse est dans sa position fermée, c'est non seulement la barrette lI qui pénètre dans un dégagement correspondant 24 ménagé dans la face frontale arrière du canon, mais il est également prévu dans la face frontale arrière du canon une gorge annulaire 25 pour la collerette 23 dans laquelle celle-ci pénètre avec un faible jeu.La collerette 23 assume, dans le dispositif à culasse conforme à l'invention, le roule de la douille de cartouche et prend intimement appui contre la surface extérieure de la gorge annulaire 25, sous la pression développée par la cartouche lors du tir, assurant de cette manière une fermeture étanche du support de cartouche. Du fait de la pénétration du projectile 13 dans la section 15 du canon 3, dépourvue de stries on assure que le projectile obture, à l'avance, de fa con étanche l'ame du canon, en sorte que des gaz ne peuvent pas passer autour du projectile, celui-ci étant enfoncé dans le canon par la pression qui se développe lors de l'all mage de la cartouche et obturant de façon étanche ledit canon. Dans le bloc 10 monté dans la botte de culasse 9 on a enfin prévu également une chambre annulaire 26 qui prolonge la partie arrière de l'ouverture 14 recevant le corps 12 fait avec le produit de propulsion et entourant le contre-appui 16 qui se raccorde, vers l'arrière, à l'ouverture 14 constituant le support dudit corps 12. Cette chambre annulaire est dimensionnée de telle manière qu'elle assure, lors de la combustion du corps de matière de propulsion 15 le développement, dans le temps, d'une pression gazeuse telle que l'accélération maxima du projectile soit assurée, tout en évitant l'apparition de pointes de pression par trop importantes. Ainsi que cela est indiqué dans la figure 2, le contreappui 16 est avantageusement réalisé, pour des questions de fabrication, comme pièce séparée qui est insérée dans le bloc 10. Dans le mode de réaliàtion selon la figure 2, le contre-appui 16 est solidarisé du bloc 10, par exemple par soudure ou brasure. La réa libation du contre-appui 16 comme pièce séparée peut toutefois titre utilisée pour éjecter une cartouche non allumée. A cet effet, on a vissé, dans la face frontale arrière du contre-appui 16, un boulon ou une vis 31 qui passe par un perçage 32 ménagé dans la paroi arrière 33 de la botte de culasse 9.Sur le boulon 31 est monté un ressort hélicoSdal de pression 34 qui prend appui, d'une part, sur la face extérieure de la paroi terminale 33 et, d'autre part, sur une tette 35 portée par I'e-xtrémité libre du boulon 31. Le ressort de pression hélicoSdal 34 tend par conséquent à amener le c9ne 36 prévu à l'extrémité arrière du contre-appui 16 dans un siège correspondant ménagé dans le bloc 10. De -cette manière, le contre-appui 16 assume une position de repos déterminée et assure en mEme temps, vers l'arrière, la bonne étanchéité de l'espace annulaire 26 du bloc 10.Par une pression exercée sur la tête 35 du boulon 31, le contre-appui 16 peut titre déplacé vers l'avant, en direction longitudinale de la culasse, en sorte qu'une cartouche non allumée peut titre éjectée de l'ouverture 14 du bloc 10. Le déplacement du boulon 31 avec le contre-appui 16 peut s'opérer par exemple en déplaçant la culasse dais le carter de l'arme d'une quantité telle vers l'arrière que la tette 35 du boulon 31 vienne buter contre un contre-appui et se trouve donc arrêtée alors meme que la culasse continue son mouvement vers l'arrière de manière que soit assuré un mouvement relatif entre la culasse et le boulon 31 avec le contre-appui 16. Mais il serait également possible de provoquer, après l'ouverture de l'arme, le déplacement manuel vers l'avant du contre-appui 16 ou à l'aide d'un outil approprié que l'on fait passer par une ouverture ménagée dans le carter de l'arme. REVENDICATIONS 1. Dispositif de culasse pour arme à feu destinee à utiliser des cartouches sans douille et constitué par un corps moulé d'un produit de propulsion et par un projectile relié audit corps, du type comportant une culasse s'adaptant par une surface frontale sensiblement plane contre l'extrémité arrière du canon, ladite culasse comportant une ouverture alignée avec l'âme du canon et destinée à recevoir au moins partiellement la cartouche ainsi qu un percuteur disposé radialement par rapport à cette ouverture, caractérisé par le fait que ladite ouverture (14) ménagée dans la culasse (14) est destinée à recevoir l'ensemble du corps de produit de propulsion (12) et que le percuteur est monté en un emplacement tel que la culasse (14) qu'il frappe ledit corps (12) en un emplacement pourvu de la masse d'allumage (amorce) (30) et à 1' arrière duquel se trouve une section du projectile (13) noyée dans le corps (12) de produit de propulsion. 2. Dispositif de culasse suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite culasse comporte un perçage (18) recevant ledit percuteur (17) et pourvu d'une surface antagoniste contre laquelle est appliqué de façon étanche, sous la force d'un ressort de rappel (20), un cône de soupape (22) du percuteur (17) lorsque ce dernier est en position de repos. 3. Dispositif de culasse suivant l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'ouverture (14) ménagée dans la culasse (4) est réalisée de manière à pouvoir recevoir, dans son ensemble, le corps de produit de propulsion (12), alors que dans l'âme avoisinante du canon est prévue une section (15) ne comportant pas de stries et dans laquelle pénètre la section du projectile (13) qui est en saillie sur le corps de produit de propulsion (12). 4. Dispositif de culasse suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la surface frontale de la culasse (4) porte une collerette (23) entourant l'ouverture (14) pour le corps de produit de propulsion (12), ladite collerette (23) pénétrant, avec un faible jeu, dans une gorge annulaire (25) ménagée dans la surface frontale voisine du canon (3). 5. Dispositif de culasse suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'ouverture (14) ménagée dans la culasse (4) comporte, dans sa partie arrière, un élargissement qui forme la chambre d'expansion ou de détente néces saire pour la combustion du corps de produit de propulsion (12). 6 - Dispositif de culasse suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit élargissement forme une chambre annulaire (26)qui entoure concentriquement l'extrémité arrière de l'ouverture (14) et un contre-appui 16 pour l'extrémité arrière du corps de produit de propulsion (12)et qui se racconE à ladite ouverture (14). 7 - Dispositif de culasse suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le contre-appui (16) est monté de fa çon pouvoir titre déplacé en direction longitudinale de la culasse, pour 1' éjection d'une cartouche non allumée.