Brevet FR2524135A1 — publié le 19830930

l 2524135 La présente invention a trait à un double mécanisme alternatif d'alimenta- tion en cartouches, avec comande pas-à-pas, pour une arme automatique à culasse en ligne, et plus particulièrement pour un canon à tir rapide, ce mécanisme oomportant deux arbres de transport à roue en étoile, disposés symétriquement à droite et à gauche de l'axe longitudinal de l'arme, et pour- vus chacun d'un embrayage de retenue, ces arbres étant logés respectivement dans deux canaux d'alimentation ménagés à droite et à gauche dans un boîtier et pouvant être entraînés sélectivement dans des sens de rotation opposés l'un à l'autre, et étant associés à un train inverseur pour le coulissement axial de l'embrayage de retenue, ce mécanisme d'alimentation présentant en outre des éléments disposés entre les arbres de transport à roue en étoile et entraînés transversalement à l'axe longitudinal de l'arme, pour placer de manière pré- déterminée une cartouche, amenée par celui des arbres de transport à roue en étoile qui se trouve actionné, en position d'introduction dans la culasse à fermeture recti ligne, en direction du tube. On connait déjà, d'après la demande de brevet allemande OS 2 75 76 663, un mécanisme du genre décrit ci-dessus, dans lequel deux arbres de transport à roue en étoile, disposés à droite et à gauche, sont de forme tubulaire et renferment un arbre coaxial de commande avec des embrayages de retenue et de transport L'enbrayage de transport réalise une dérivation de l'énergie libérée par le tir, de manière à utiliser cette énergie pour l'entraînement pas-à-pas du mécanisme d'alimentation Un train d'engrenages présente un organe de commande pouvant tourner selon l'axe longitudinal de l'arme, et une crémaillère coulissant transversalement à cet axe Cet organe de commande engrène avec la crémaillère, de telle sorte qu'une rotation de oet organe entraîne la crémaillère Le mouvement de cette crémaillère provoque le basculement d'éléments destinés à placer chaque fois une cartouche en posi- tion d'introduction En mkme temps se produit, sous l'action de cet organe de commande, une translation axiale, en sens contraire, de l'arbre de commande, pour les manoeuvres d'embrayage et de débrayage Les embrayages de retenue servent, dans ce dispositif, à encaisser les forces de traction s'exerçant en sens contraire du sens d'alimentation des cartouches Ces mouvements mettent en jeu des masses importantes, avec des courses relativement longues dans le sens transversal et dans le sens longitudinal, ainsi qu'en rotation. 2 2524135 La présente invention a pour but de réaliser un mécanisme du genre décrit ci-dessus, dans lequel la masse des pièces mobiles est caeparativerent réduite, en mâNe temps que la course de ces pièces est plus courte, et a lieu de pré- férence dans le sens axial. A cet effet, le mécanisme d'alimentation selon la présente invention est caractérisé par les dispositions suivantes a) les moyens de ccnmande pasà-pas coarportent une transmission à vis globique; b) la vis globique est entrainée en rotation par un organe moteur à vitesse constante; c) la transmission à vis globique entraîne un premier arbre portant une roue dentée; d) cette roue engrène avec une roue calée sur un deuxième arbre parallèle au premier arbre précité, le premier arbre et le deuxième arbre étant reliés respectivement aux arbres de transport à roue en étoile du coté droit et du côté gauche; e) le train d'engrenages inverseur, pourvu d'une fourchette de camnande, fait suite à la transmission à vis globique; f) chaque embrayage de retenue est sous la forme d'un embrayage à crabots en deux parties, et en position emrbrayée il enrdche toute rotation de l'arbre de transport à roue en étoile correspondant; g) la première partie de l'embrayage est associée à une douille coulissante de ccmnande; h) la douille de commande est montée de manière coulissante sur une extré- mité de l'arbre de transport à roue en étoile correspondant pourvue de rainures pour l'entraînement de cette douille, laquelle porte une couronne dentée engrenant avec la roue dentée de l'arbre intermédiaire entrainé par la transmission à vis globique, et présente une gorge périphérique dans laquelle s'engage la fourchette de cc Onmmande de cette douille; i) la manoeuvre de la fourchette de conmande met alternativement en prise la couronne dentée de la douille avec la roue dentée de l'arbre inter- médiaire et la première partie de l'embrayage de retenue en prise avec la deuxième partie de cet embrayage; j) les éléments de mise en place de la cartouche font partie d'un chargeur et sont reliés aux deux arbres de transport à roue en étoile de manière à être entraînés par ces arbres, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages. / Une forme de réalisation du mécanisme d'alimentation selon l'invention est encore caractérisée par les dispositions suivantes: a) les douilles de commande coulissent en synchronisme; b) la deuxième partie de chaque embrayage de retenue est fixée au bottier; c) le chargeur ormporte un arbre tournant entre les deux arbres de transport à roue en étoile et en dessous de ces arbres; d) sur oet arbre du chargeur est calé un pignon; e) ce pignon engrène avec une roue calée sur un arbre intermédiaire tournant entre les deux arbres de transport à roue en étoile; f) sur cet arbre intermédiaire coulisse une douille de commande entraînée en rotation par cet arbre; g) la douille de caimande porte une couronne dentée; h) cette couronne dentée peut être mise en prise sélectivement avec une roue dentée calée sur un des arbres de transport à roue en étoile. Une autre forme de réalisation du mécanisme d'alimentation selon l'inven- tion est caractérisée par les dispositions suivantes: a) le chargeur est muni d'une fourchette de oammande; b) cette fourchette de commande coopère avec la douille de coamende. D'autres formes de réalisation sont encore caractérisées par les disposi- tions suivantes: a) les deux fourchettes de commande sont actionnées en synchronisme; b) il est attribué au chargeur une position à l'intérieur du canal d'alimen- tation dans laquelle il agit sur la cartouche pour l'amener en position d'introduction dans la culasse; c) le train d'engrenages pour l'entra Inement du chargeur présente un rapport de transmission permettant de donner au mouvement de bascule du chargeur une vitesse angulaire supérieure, dans un rapport prédéterminé, à celle de l'arbre de transport à roue en étoile. L'invention sera encore expliquée plus en détail, en se référant à l'exemple d'une forme préférée de réalisation, décrite ci-après et représentée au dessin annexé dans lequel: la Fig 1 représente en perspective un canon à tir rapide, actionné par une source d'énergie extérieure et équipé du mécanisme selon l'inventico le berceau et l'affût du canon n'étant pas représentés. la Fig 2 montre, en vue explosée à plus grande échelle, le double mécanisme d'alimentation selon l'invention, et la Fig 3 est une vue de oe mécanisme, en coupe parallèle à l'axe longitu- dinal de l'anrme. La Fig 1 représente un canon à tir rapide, actionné par une source d'énergie extérieure, avec son tube 150 et son frein de bouche 152, et un boîtier G qui contient entre autres un double mécanisme Z d'alimentation en cartouches, actionné pas-à-pas, un train d'engrenages inverseur W 1 et une transmission G là vis globique Un arbre 10, qui n'est représenté que dans la Fig 2, o il est figuré en coupe partielle, est relié à un moteur hydrau- lique extérieur, non représenté Cet arbre 10 porte un pignon 14 en prise avec un pignon 18 calé sur un arbre intermédiaire 16 qui porte en outre deux autres pignons 20 et 22 Le pignon 20 engrène avec un pignon 28 calé sur un arbre 26 à côté d'un pignon 30, lequel engrène avec un pignon 34 calé sur un arbre 32 pour entraîner en rotation continue une vis globique 36 Le pignon 22 de l'arbre 16 engrène avec un pignon 24 qui actionne le mécanisme (non représenté) de manoeuvre de la culasse, qui ne fait pas partie de la pré- sente invention. Les quatre arbres précités, soit 10, 16, 26 et 32, sont parallèles à l'axe longitudinal A de l'arme, tandis qu'un autre arbre 38, dont le rôle sera décrit ci-après, est perpendiculaire à cet axe A Cet arbre 38 porte sur une de ses extrémités un disque 40 muni sur son pourtour de dix galets 42 régulièrement espacés de 36 degrés entre eux, et qui coopèrent avec la vis globique 36. L'entraînment du disque 40 par la vis globique 36 qui est elle-tine entrainée de manière continue dans le sens des aiguilles d'une montre, communique à l'arbre 38 de oe disque un mouvement de rotation pas-à-pas. Sur l'autre extrémité de cet arbre 38 est calé un pignon conique 44 qui en- grène avec un pignon conique 50 accolé sur l'arbre 46 à un pignon droit 52, avec lequel il forme un engrenage double 48 Le pignon droit 42 engrène avec un pignon 56 calé sur un arbre 54 parallèle à l'arbre 46 Sur la face gauche 57 de ce pignon se trouve une couronne de crabots d'embrayage 57 '. En regard de ces crabots 57 ' se trouve une autre couronne de crabots 60 ménagés sur la face droite d'une douille d'embrayage 58, dont la face gauche porte une deuxième couronne de crabots 62 L'alèsage de la douille d'erbray- age 58 présente des rainures 64 qui correspondent à des rainures 66 de l'arbre 54 Une fourchette de ccmmande 102, dont les branches 103 s'engagent dans une rainure périphérique 58 ' de la douille 58, permet de faire coulisser cette douille, alternativement dans le sens de la flèche 70 pour venir en prise avec les crabots 57 ' du pignon 56, ou dans le sens de la flèche 71, pour la dégager du pignon 56 et pour la mettre en prise, par les crabots 62 de Sa 2524135 face gauche, avec des crabots de retenue ( 63, Fig 3) fixés au bottier. L'extrémité rainurée 66 de l'arbre 54 s'engage dans un arbre creux 72 muni de rainures intérieures et portant un pignon 74 Parallèlement à l'arbre creux 72 s'étend un arbre 76 qui porte un pignon 78, engrenant avec le pignon 74 Les pignons 74 et 78 servent respectivement à entraîner l'arbre de trans- port à roue en étoile 80, du côté droit (pignon 74) et celui du cûté gauche, 82 (pignon 78). Les arbres de transport 80 et 82 portent chacun une douille de onriande 84 (arbre 80, côté droit) et 86 (arbre 82, côté gauche) pouvant coulisser axialerent La douille 84 porte une couronne dentée 85 qui peut venir en prise avec le pignon 74, de mnme que la douille 86 porte une couronne dentée 87 qui peut venir en prise avec le pignon 78 La douille de camiande 84 porte sur sa face postérieure des crabots 88, tandis que la douille de cfrnande 86 présente sur sa face antérieure des crabots 90. Les deux douilles 84 et 86 sont décalées axialement, l'une par rapport à l'autre, dans le sens de l'axe longitudinal A de l'arme, et sont liées l'une à l'autre, pour leur mouvement axial, par une fourchette de acmnmade 96 dont les bras 96 ' s'engagent dans une rainure périphérique (non représentée) de l'une et l'autre de ces deux douilles La fourchette 96 est actionnée au moyen d'une tige coulissante 100, représentée partiellement En raison du décalage axial des douilles 84 et 86, lorsqu'elles coulissent dans le sens de la flèche 70, les crabots 88 de la douille 84 viennent en prise avec les crabots fixes 92, fixés au bottier, tandis que la couronne dentée 87 de la douille 86 vient en prise avec le pignon d'entraneent 78 De cette manière, l'arbre de transport à roue en étoile 82, du côté gauche, se trouve entrainé, tandis que celui du côté droit, 80, se trouve immobilisé dans le boîtier G. Lorsque les douilles 84 et 86 coulissent dans le sens de la flèche 71, les crabots 88 de la douille 84 se dégagent des crabots fixes 92, et la couronne dentée 85 de cette douille vient en prise avec le pignon 74, en mnre temps que la couronne dentée 87 de l'autre douille 86 se dégage du pignon 78, les crabots 90 de cette douille 86 venant ensuite en prise avec les crabots fixes 94, fixés au bottier, de telle manière que l'arbre de transport 80 est en position d'entraineent, 1 'autre arbre 82 étant bloqué. L'arbre de transport 80 porte une roue en étoile postérieure 104 et une roue en étoile antérieure 112 Entre ces deux roues, un pignon 108 est calé sur l'arbre de transport 80 De méme, l'arbre de transport 82 porte une roue en étoile postérieure 106 et une roue en étoile antérieure 114, un pignon 110 6 2524135 étant calé sur l'arbre 82 entre ces deux roues Ces pignons 108 et 110 sont eux aussi décalés axialement, l'un par rapport à l'autre Entre les arbres et 82, et parallèlement à eux, est disposé un arbre de renvoi 116 portant un pignon 118 et une douille coulissante 120 Cette douille porte une couronne dentée 121 avec laquelle elle peut coulisser grâce à une fourchette 132, de telle sorte que la couronne dentée 121 peut être amenée en prise, soit avec le pignon 108 de l'arbre 80, soit avec le pignon 110 de l'arbre 82 (côté gauche). La fourchette 132 est actionnée par l'intermndiaire d'une tige coulissante 132 '. Les fourchettes de coomande 132 et 96 sont reliées l'une à l'autre, par des toyens non représentés, de telle sorte que leurs mouvements axiaux soient synchrones Ainsi qu'il a été expliqué plus haut, un mouvement axial de la fourchette 96 dans le sens de la flèche 71 permet de mettre l'arbre de trans- port à roue en étoile 80, celui du côté droit, en prise avec les organes d'entraitneent La douille coulissante 120, se déplaçant en synchronism avec la fourchette 96, vient en prise avec le pignon 108 calé sur l'arbre de transport 80, de telle sorte que le pignon 118 tourne en sens contraire de l'arbre 80. Un processus analogue se déroule lorsque la fourchette 96 coulisse dans le sens de la flèche 70, ce qui a pour effet de faire tourner l'arbre de transport 82, du coôté gauche, et le pignon de renvoi 118, en des directions opposées. Dans le bottier G est encore disposé, en dessous de l'arbre de renvoi 116, un autre arbre 124 portant un pignon 126 Sur les extrémités de cet arbre sont calés deux bras 128 et 130, situés respectivement au voisinage de la roue en étoile postérieure et de la roue en étoile antérieure Le profil extérieur de ces deux bras 128 et 130, non représenté, définit un plan oblique par rapport à l'axe longitudinal A Ces bras 128 et 130 font partie d'un dispositif chargeur 122, destiné à amener la cartouche en position de chargeroent dans la culasse Ce dispositif est animé d'un mouvement de basculement dans le sens des aiguilles d'une montre, ou bien dans le sens contraire, selon qu'il est relié à l'un ou l'autre des deux arbres de transport à roue en étoile. L'ensemble des éléments venant d'être décrits ci-dessus constitue un train d'engrenages W 2, distinct de celui, W 1, constitué des douilles de commande 84 et 86, prcédemnent décrites. Sur un arbre 134 disposé dans le plan médian du boîtier G, parallèlement à l'axe longitudinal A, sont calés des bras de guidage 136 et 140 sollicités par des ressorts de rappel (non représentés) agissant sur des palettes 138 et 142 solidaires de ces deux bras Ces bras servent à retenir la cartouche au moment o elle se dégage de l'arbre de transport, 80 ou 82, avant d'être poussée en position de chargement par le chargeur 122. Dans le bottier G sont ménages des canaux de guidage pour les bandes de cartouches, ces canaux correspondant respectivement, le canal 144 à l'arbre de transport 80, et le canal 146 à l'arbre de transport 82 Chacun de ces canaux est pourvu de moyens, de type connu,non représentés, pour détacher les car- touches de leur bande. Qn supposera maintenant qu'une bande de cartouches, non représentée, est engagée, de manière comnue, sur chacun des arbres de transport 80 et 82. L'embrayage de transport 58 est en prise avec l'arbre moteur, par l'intermédi- aire des demi-embrayages 60 et 57 ' et du pignon 56 on supposera encore que le train inverseur W 1 se trouve en position pour entraîner l'arbre de transport , celui du côté droit, et que le train inverseur W 2 a mis le pignon 120 en prise avec le pignon 108 En noe temps, une cartouche, non représentée, et détachée de sa bande, se trouve en position d'attente sur chaque cfté du mécanisme d'alimantation Z Lorsque ce mécanisme est mis en route, l'arbre de transport 80, situé du coté droit, est entraîné pas-à-pas par la trans- mission G 1 à vis globique Gr&oe à la disposition des galets 42 sur lesquels agit cette vis, l'arbre 80 décrit à chaque pas une rotation de 36 degrés, deux pas d'entraînement donnant lieu à un pas de transport. A la suite du premier pas d'entraînement, la cartouche correspondante qui était en position d'attente parvient en position de transfert, dans laquelle elle se trouve déjà dans la zone d'action du chargeur 122 Les pignons 118 et 126 communiquent à ce chargeur 122 une vitesse de rotation cinq fois plus grande que celle de l'arbre de transport 80, de telle sorte que le chargeur 122 projette la cartouche P à grande vitesse dans la position inclinée représentée sur la Fig 3 A ce moment, un mécanisme de manoeuvre de la culasse (non représenté), exerce une poussée sur le fond de la cartouche et l'introduit dans la chambre du tube 150. Pour alterner l'entraînement des arbres de transport, les deux trains inverseurs W 1 et W 2 sont actionnés par un déplacnement des fourchettes de com- mande dans le sens de la flèche 70, ce qui met en servioe l'arbre de transport 82 et immobilise l'arbre 80 Lorsque l'un ou l'autre des arbres 80 ou 82 se trouve immobilisé, étant embrayé sur les crabots fixés au bottier, ce blocage encaisse les efforts de traction exercés par la bande de cartouches. Pour arrêter le fonctionnement de l'arme, selon un cycle de freinage dont il n'y a pas lieu de décrire ici les détails, un mécanisme hydraulique, non représenté, entraîne la fourchette 102 de manière à débrayer l'embrayage de 8 2524135 transport 58 par raçpport à l'arbre miteur, et à bloquer, dans le bottier G, au moyen des crabots 62 et 92, l'arbre de transport qui se trouvait en service en dernier lieu, avant la cessation du tir, afin de penrmettre à cet arbre de résister à la traction exercée par la bande de cartouches. Ainsi qu'on l'aura vu d'après la description ci-dessus, l'alternance de mise en service de l'un ou l'autre côté du mécanisme d'entraînement Z ne met en jeu que des translations de faible longueur, parallèlement à l'axe longitu- dinal A En outre, ces mouvements ne mettent en jeu que des masses peu importantes, ce qui permet de réaliser cette alternance avec une grande rapidité La manoeuvre de l'embrayage de transport 58, de mne que celle des trains inverseurs W 1 et W 2, est réalisée par des moyens hydrauliques, qu'il n'y a pas lieu de décrire plus amplement. Les bras de retenue 136 et 140, avec leurs palettes à ressort 138 et 142, constituent avantageusement, pour les deux arbres de transport 80 et 82, un organe d'arrêt pour la cartouche P venant de quitter sa position d'attente pour passer en position de transfert vers le chargeur 122, alors que cette cartouche n'est déjà plus soumise à l'action des roues eh étoile Lorsque les bras 136 et 140 sont en position médiane, ils constituent, par le contour de leurs extrémités, des moyens de guidage qu'il n'y a pas lieu de décrire ici pour la cartouche P au moment de son introduction dans le tube 150. 9 2524135 REVENDICATIONS 1 Double mécanisme alternatif d'alimentation en cartouches, à entraînement pas-à-pas, pour une arme automatique à culasse en ligne, en particulier pour un canon à tir rapide, ce mécanismne ompeortant deux arbres de trans- port à roues en étoile, disposés symétriquement à droite et à gauche de l'axe longitudinal de l'arme, et pourvus chacun d'un embrayage de retenue, ces arbres étant logés respectivement dans deux canaux d'alimentation ménagés à droite et à gauche dans un bottier et pouvant être entraînés sélectivement dans des sens de rotation opposés l'un à l'autre, et étant associés à un train inverseur pour le ooulissement axial de l'embrayage de retenue, ce mécanisme présentant en outre des organes disposés entre les arbres de transport et entraînés transversalement à l'axe longitudinal de l'arme pour placer, de manière prédétenninée, une cartouche amenée par celui des arbres de transport qui se trouve entraîné, en position d'intro- duction dans la culasse à mouvement rectiligne, en direction du tube, caractérisé par les dispositions suivantes: a) les moyens d'entraînement pas-à-pas comprennent une transmission à vis globique (G 1), b) la transmission à vis globique (G 1) est entraînée à partir d'une source d'énergie extérieure par l'intermédiaire d'un organe ( 20) à mouvement régulier, c) la transmission à vis globique (G 1) entraîne un premier arbre ( 72) portant une roue dentée ( 74), d) cette roue ( 74) engrène avec une roue ( 78) calée sur un deuxième arbre ( 76) parallèle au premier arbre ( 72), ces arbres ( 72 et 76) étant reliés respectivement à l'arbre de transport du côté droit ( 80) et à celui du côté gauche ( 82), e) le train inverseur (W 1) pourvu d'une fourchette de cxommnande ( 96) fait suite à la transmission à vis globique (Gl), f) chaque embrayage de retenue est sous la forme d'un embrayage à crabots comprenant une première rmoitié ( 88, 90) et une deuxième moitié ( 92, 94), et en position embrayée, il empêche toute rotation de l'arbre de trans- port ( 80 au 82) auquel il correspond, g) la première moitié ( 88, 90) de l'embrayage est associée à une douille coulissante de ccmwmande ( 84, 86), h) la douille de commande ( 84, 86) coulisse sur une extrémité rainurée de l'arbre de transport ( 80, 82) correspondant, et porte une couronne dentée ( 85, 87) engrenant avec la roue dentée ( 74, 78) de l'arbre intermédiaire entraîné par la transmission à vis globique (C;) et cette douille pré- sente une gorge périphérique pour les bras ( 96 ') de la fourchette de cannande ( 96), i) la manoeuvre de la fourchette de camnande ( 96) met alternativenent une couronne dentée ( 85, 87) en prise avec une des roues dentées ( 74, 78) et la première moitié ( 88, 90) d'un embrayage de retenue en prise avec la deuxième moitié ( 92, 94) de cet embrayage, j) les organes ( 128, 130) de mise en place de la cartouche (P) font partie d'un chargeur ( 122) et sont reliés aux arbres de transport à roues en étoile ( 80, 82) de manière à être entraînés par ces arbres, par l'inter- médiaire d'un train d'engrenages inverseur (W 2). 2 Double mécanisme d'alimentation en cartouches selon la revendication 1, caractérisé par les dispositions suivantes: a) les douilles de ccmmande ( 84, 86) coulissent en synchronisme, b) les deuxièmes moitiés ( 92, 94) des embrayages sant fixées au boîtier, c) le chargeur ( 122) ccaporte un arbre ( 124) tournant entre les deux arbres de transport à roues en étoile ( 80, 82) et en dessous de ces arbres, d) sur cet arbre ( 124) est calé un pignon ( 126), e) ce pignon ( 126) engrène avec une roue ( 118) calée sur un arbre internédi- aire ( 116) tournant entre les deux arbres de transport ( 80, 82), f) sur cet arbre ( 116) coulisse une douille de crmande ( 120) entrainée en rotation par cet arbre, g) la douille ( 120) porte une courane dentée ( 121), h) la couronne dentée ( 121) est mise en prise sélectivement avec l'une ou l'autre de deux roues dentées ( 108, 110) calées respectivement sur les arbres de transport ( 80, 82). 3 Double mécanisme d'alimentation en cartouches selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par les dispositions suivantes: a) le chargeur ( 122) est relié à une fourchette de cumande ( 132), b) la fourchette ( 132) agit sur la douille coulissante ( 120). 4 Double rmécanisrme d'alimentation en cartouches selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux fourchettes de comnande ( 96, 132) sont reliées l'une à 1 ' autre pour synchroniser leurs mouveannts. Double mécanisme d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est attribué au chargeur ( 122) une position à l'intérieur du canal d'alimentation ( 144, 145) dans laquelle il agit sur la cartouche (P) correspondante, pour l'amener dans sa position d'introduc- tion dans la culasse. il 2524135 6 Double mécanisme d'alimentation en cartouches selon la revendication 1, caractérisé en ce que le train inverseur (W 2) pour l'entrasinement du chargeur ( 122) présente un rapport de multiplication permettant de donner au mouvement de basculement du chargeur ( 122) une vitesse supéri- eure, dans un rapport prédétermine, à la vitesse de rotation de l'arbre de transport à roues en étoile ( 80, 82) -