PL185374B1

PL185374B1 - Samorepetujący osadzak wybuchowy

Info

Publication number: PL185374B1
Application number: PL98324361A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Rogowski
Original assignee: Lagodzinska Boguslawa; Lagodzinski Marek
Priority date: 1998-01-19
Filing date: 1998-01-19
Publication date: 2003-04-30
Also published as: WO1999036230A1; EP1056570B1; EP1056570A1; AU1579599A; US6824035B1; PL324361A1

Abstract

1. Samorepetujacy osadzak wybu- chowy napedzany sila wybuchu ladunku prochowego, posiadajacy korpus z osadzo- na w nim lufa, prowadnice, tlok, mecha- nizm spustowo-iglicowy oraz elastyczny element powrotny, znamienny tym, ze na trzonku (11) tloka (1) pomiedzy glówka (12), a prowadnikiem (5) elementów mocujacych (6) znajduje sie monolityczny, sprezysty po- wrotnik (7) tloka (1) w postaci elastomero- wej tulei, której srednice: zewnetrzna i odpowiednio wewnetrzna cyklicznie zmieniaja sie. Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest samorepetujący osadzak wybuchowy.

W osadzakach wybuchowych pośredniego działania do wbijania elementów mocujących wykorzystuje się jako element pośredni tłok napędzany gazami pochodzącymi z ładunku poddanego zapłonowi, a nie bezpośrednio energię odpalanego naboju. W takich przypadkach tłok po osadzeniu znajduje się w położeniu przednim czyli przy wylocie prowadnika elementów mocujących. W celu wycofania tłoka do położenia wyjściowego w narzędziach klasycznych, tj. półautomatycznych wymagane jest przeładowanie ręczne. Polega ono przeważnie na wyciągnięciu i wycofaniu zespołu lufy, w trakcie czego element cofający zahaczając o odpowiednie występy na tłoku powoduje jego wycofanie. Ruch ten wykorzystuje się równocześnie do przeładowania taśmy nabojowej. W innych osadzakach realizowane jest to poprzez wykorzystanie części gazów prochowych po wykonaniu przez nie pracy rozprężania tłoka. Przykładowo w rozwiązaniu według patentu EP 0223740 zastosowano prowadnicę tłokową ze stosownym otworem do odprowadzania gazów napędowych, które po sprężeniu i zakończeniu procesu wbijania rozprężając się przesuwają z powrotem tłok do jego wyjściowego położenia. Jednakże po wycofaniu i uderzeniu tłoka o nośnik ładunku ma miejsce efekt odbicia, co zawsze może spowodować ponowne przesunięcie tłoka w kierunku wbijania, wskutek czego nie zajmuje on swego tylnego położenia wyjściowego i w konsekwencji powstaje pewna przestrzeń martwa, w wyniku czego przy kolejnym wystrzale nie zostanie osiągnięta pełna moc osadzaka. W wyniku powyższego zdarza się, że poszczególne elementy mocujące nie osiągają

185 374 tej samej głębokości osadzania. Jednocześnie zwiększa się znacznie zanieczyszczenie z powodu niecałkowitego spalania kolejnych ładunków. Zdarzają się sytuacje awaryjne, w których tłok po osadzeniu pozostaje w podłożu. Wówczas po odsunięciu osadzaka od powierzchni osadzania do wycofania tłoka do pozycji wyjściowej wymagany jest dodatkowo popychacz. Również po dłuższym transporcie lub spowodowanych innymi przyczynami wstrząsach bezpieczniej jest sprawdzić popychaczem czy tłok znajduje się w tylnym, wyjściowym położeniu, które zapewnia jego właściwą funkcjonalność.

W rozwiązaniu według patentu US 3331546 zagadnienie powrotu tłoka po strzale do pozycji wyjściowej rozwiązano przez zastosowanie stosu w postaci pustych, luźno osadzonych na tłoku elastomerowych elementów spełniających funkcję sprężyn talerzowych. W trakcie oddawania strzału są one gwałtownie ściskane przez tłok absorbując w ten sposób jego energię oraz działając jednocześnie jako bufor. Po oddaniu strzału i rozproszeniu się gazów prochowych, które uchodzą przez stosowne otwory w lufie osadzaka, ściśnięte elementy dzięki swej elastyczności i pamięci kształtu powracają do swego pierwotnego kształtu powodując tym samym wycofanie tłoka do położenia wyjściowego. W bocznych ściankach tych elementów znajdują się otwory odpowietrzające, które często bywają powodem spiętrzania naprężeń i rozrywania sprężyn. Problemem jest również wymiana zużytych elementów na nowe, które muszą być ułożone w ściśle określony sposób. Nie można się również pomylić co do ilości wymienianych elementów. Pomyłka może spowodować nieprawidłową pracę osadzaka lub wręcz ją uniemożliwić.

Wad tych nie posiada osadzak według wynalazku, w którym wycofywanie tłoka realizowane jest mechanicznie przy wykorzystaniu monolitycznego sprężystego powrotnika. Powrotnik umieszczony jest na tłoku pomiędzy jego główką, a prowadnikiem elementów mocujących i ma postać elastomerowej tulei, której średnice: zewnętrzna i odpowiednio wewnętrzna, cyklicznie zmieniają się. Ściany tak ukształtowanej tulei zbliżone są kształtem do sinusoidy, zespołu pasów kulistych, ściętych stożków, torusów, beczek i/lub innych powierzchni obrotowych.

Powrotnik według wynalazku korzystnie charakteryzuje się tym, że maksymalna średnica wewnętrzna co najmniej jednego krańcowego segmentu tulei na obu jej końcach jest nieco mniejsza niż średnica wewnętrzna segmentów pozostałych, a ścianki grubsze. Wewnętrzna powierzchnia końca zewnętrznych segmentów tulei jest wyraźnie zakrzywiona na zewnątrz w ten sposób, że powstałe w ten sposób miejsce geometryczne punktów przegięcia jest znacznie oddalone od czoła tulei. Długość powrotnika według wynalazku jest tak dobrana, że po wstępnym zblokowaniu czoło tłoka nie osiąga jeszcze swego skrajnie przedniego położenia i znajduje się w odległości od podłoża większej niż wysokość główki elementu kotwiącego. Natomiast maksymalna średnica zewnętrzna powrotnika według wynalazku jest na tyle mniejsza od średnicy otworu prowadnicy, że po wstępnym jego zblokowaniu w dalszym ciągu pomiędzy prowadnicą, a powrotnikiem istnieje niewielki luz.

Po całkowitym wbiciu elementu mocującego i zatrzymaniu tłoka zakumulowana w powrotniku energia zostaje uwolniona i odrzuca tłok do tyłu. Jest to pierwsza i największa siła, która zawraca tłok. Pamięć sprężysta materiału elastomerowego jest źródłem znacznie mniejszej siły, która jednakże również powoduje zawracanie tłoka i utrzymywanie go w tylnej pozycji wyjściowej.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje znamienną część osadzaka w przekroju wzdłużnym w momencie odpalania ładunku prochowego, a fig. 2 - tą samą część osadzaka w momencie wbijania elementu mocującego, w chwili wstępnego zblokowania, fig. 3 - przekrój wzdłużny osadzaka po całkowitym wbiciu elementu mocującego, fig. 4 - przekrój wzdłużny części środkowej powrotnika, fig. 5 - przekrój wzdłużny jednego z końców powrotnika.

W osadzaku przedstawionym na fig. 1 przemieszczający się suwliwie w prowadnicy 2 tłok 1 zajmuje tylne położenie, w którym jego główka 12 znajduje się możliwie blisko komory nabojowej 4. Na trzonku 11 tłoka 1 pomiędzy główką 12, a prowadnikiem 5 elementów mocujących 6 znajduje się sprężysty powrotnik 7 w postaci tulei z elastomeru o regularnie zmiennej średnicy wewnętrznej i zewnętrznej tworzącej zgrubienia i przewężenia, i ściankach

185 374 zbliżonych kształtem do zespołu pasów kulistych. Maksymalna średnica wewnętrzna D4 ostatnich dwóch krańcowych segmentów powrotnika 7 na obu jego końcach jest mniejsza niż średnica wewnętrzna D2 segmentów pozostałych, przez co ścianki tych krańcowych segmentów są nieco grubsze. Wewnętrzna powierzchnia końca ostatnich, zewnętrznych segmentów tulei jest wyraźnie zakrzywiona na zewnątrz w ten sposób, że miejsce geometryczne punktów przegięcia 71 jest znacznie oddalone od czoła 72 tulei.

Powrotnik 7 w tylnym położeniu poddany jest jedynie takiemu naprężeniu wstępnemu, które zapewnia dociśnięcie tłoka 1 do dna otworu prowadnicy 2 w pobliżu komory nabojowej 4. Na główce 12 tłoka 1 umiejscowione sąkanałki 121 spełniające rolę jedynego uszczelnienia dla gazów prochowych oraz zapewniające przestrzeń na ewentualne zanieczyszczenia. Otwory A w prowadnicy 2 tłoka 1 oraz otwory B i C w lufie 8 osadzaka umożliwiają przepływ gazów prochowych po odpaleniu.

Po odpaleniu ładunku 9 poprzez uderzenie iglicy 20 gazy prochowe uruchamiają tłok 1, który przesuwając się w kierunku elementu mocującego 6 rozpędza się. Po uzyskaniu pełnej szybkości roboczej główka 12 tłoka 1 odsłania otwór A, co powoduje wydostanie się gazów prochowych do przestrzeni pomiędzy prowadnicą 2 tłoka 1 i lufą 8, a stamtąd poprzez otwór B do tłumika 11, gdzie po dalszym rozprężeniu poprzez otwór C wydostają się do atmosfery. Powoduje to wyciszenie odgłosu wystrzału oraz obniżenie ciśnienia za tłokiem 1 do wartości zbliżonej do ciśnienia atmosferycznego. Rozpędzony tłok 1 uderza w element mocujący 6, wbijając go w podłoże 30 oraz ściskając sprężysty powrotnik 7. Na kilka milimetrów przed całkowitym osadzeniem elementu mocującego 6 następuje wstępne zblokowanie powrotnika 7. W pozycji tej czoło tłoka 1 nie osiąga jeszcze skrajnie przedniego położenia i znajduje się w odległości od podłoża 30 większej niż wysokość główki elementu mocującego 6, a pomiędzy prowadnicą 2 i prowadnikiem 7 istnieje niewielki luz. Opór powrotnika 7 jest pomijalnie mały z energią tłoka 1, co zapewnia osadzenie elementu mocującego 6 na całkowitą głębokość. Powrotnik 7 w końcowej fazie ruchu tłoka 1 spełnia rolę elastycznego zderzaka ograniczającego skok tłoka 1 przy strzale w „puste”.

Po wbiciu elementu mocującego 6 w podłoże 30 tłok 1 zatrzymuje się i pod wpływem sił sprężystości powrotnika 7 wraca do swego wyjściowego, tylnego położenia, tym łatwiej, że ciśnienie za główką 3 tłoka 1 spadło do ciśnienia atmosferycznego.

Aby przeładować osadzak należy go odsunąć od podłoża 30, wówczas sprężyny urządzenia iglicowego spowodują przesunięcie się zespołu tłoka 1 i prowadnicy 2 do przodu o skok umożliwiający wyciągnięcie zużytego ładunku 9 z komory nabojowej 4 i przeładowanie taśmy 40 o jedną pozycję przy dociśnięciu osadzaka do podłoża przy następnym osadzaniu.

Zastosowany w rozwiązaniu według wynalazku sprężysty powrotnik wywiera stały nacisk na tłok i jest tak ukształtowany, żeby uzyskać charakterystykę, która zawsze zapewnia powrót tłoka do położenia wyjściowego po odpowietrzeniu przestrzeni za jego główką. Nadanie powrotnikowi tak specyficznego kształtu jak w rozwiązaniu według wynalazku, pogrubienie jego krańcowych segmentów oraz odpowiednie ukształtowanie ich brzegów zabezpiecza prawidłową pracę urządzenia i eliminuje skłonność elastomerowej tulei do zwijania się, co w ostateczności mogłoby doprowadzić nawet do zablokowania tłoka wewnątrz prowadnicy. Przy tym powrotnik nie stawia tłokowi zbyt dużego oporu i nie hamuje jego szybkości w stopniu obniżającym skuteczność działania czy też zwiększającym odrzut osadzaka.

185 374

Fig. 5

185 374 η+η

Fig. 4

185 374

Ο co

185 374

<Ν .Ο)

u.

185 374

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Samorepetujący osadzak wybuchowy napędzany siłą wybuchu ładunku prochowego, posiadający korpus z osadzoną w nim lufą, prowadnicę, tłok, mechanizm spustowo-iglicowy oraz elastyczny element powrotny, znamienny tym, że na trzonku (11) tłoka (1) pomiędzy główką (12), a prowadnikiem (5) elementów mocujących (6) znajduje się monolityczny, sprężysty powrotnik (7) tłoka (1) w postaci elastomerowej tulei, której średnice: zewnętrzna i odpowiednio wewnętrzna cyklicznie zmieniają się.
2. Samorepetujący osadzak według zastrz. 1, znamienny tym, że ścianki powrotnika (7) zblizone są kształtem do sinusoidy, zespołu pasów kulistych, ściętych stożków, torusów, beczek i/lub innych powierzchni obrotowych.
3. Samorepetujący osadzak według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że maksymalna średnica wewnętrzna (D4) co najmniej jednego krańcowego segmentu powrotnika (7) na obu jego końcach jest mniejsza niż średnica wewnętrzna (D2) segmentów pozostałych.
4. Samorepetujący osadzak według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ścianki powrotnika (7) na obu jego końcach są grubsze niż w części środkowej.
5. Samorepetujący osadzak według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wewnętrzna powierzchnia końca zewnętrznych segmentów tulei jest wyraźnie zakrzywiona na zewnątrz w ten sposób, że miejsce geometryczne punktów przegięcia (71) jest znacznie oddalone od czoła (72) tulei.
6. Samorepetujący osadzak według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że długość powrotnika (7) jest tak dobrana, że po jego wstępnym zblokowaniu czoło tłoka (1) nie osiąga jeszcze skrajnie przedniego położenia i znajduje się w odległości od podłoża (30) większej niż wysokość główki elementu mocującego (6).
7. Samorepetujący osadzak według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że maksymalna średnica zewnętrzna (Dl) powrotnika (7) jest na tyle mniejsza od średnicy otworu prowadnicy (2), że po wstępnym zblokowaniu pomiędzy prowadnicą (2), a powrotnikiem (7) istnieje niewielki luz.