NO842873L - Plasthylsepatron - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår patroner, særlig slike for håndskyte-våpen.

Vanlige patroner for håndvåpen er utført med messinghylser. Messinghylsene innbefatter som integrerende del ved sin ene ende en tennhette til å antenne kruttladningen og er ved sin annen ende fastklemt på en kule eller annet pro-sjektil. Messinghylser har fordelen av å kunne brukes omigjen. Imidlertid har de adskillige ulemper. Messing er kostbart

og krever spesialverktøy til påny å innklemme eller tildanne hylsens kuleende over kulen slik at den vil passe tett inn på denne.

På grunn av de store omkostninger og andre ulemper ved bruk av messinghylser har der vært utviklet kasserbare alumi-niumshylser. Aluminium er mindre kostbart enn messing, men har ikke tilstrekkelig elastisitet til å brukes omigjen. Aluminiumhylsene blir således avfyrt én gang og så kastet.

Alt i alt blir omkostningene til en kasserbar aluminiumshylse nesten like store som for messinghylser til fornyet bruk. Videre foretrekker mange brukere av håndvåpen å lade hylsene påny ikke bare for å minske omkostningene til trenings-ammunisjon, men også for å sikre større nøyaktighet med hensyn til kruttladninger slik at kulens fluktbane blir mer nøyaktig.

Der har vært gjort adskillige forsøk på å utvikle en gjentatt anvendelig plasthylse for håndvåpenpatroner. Ved bruk av plasthylser kreves der en tett sammenpasning mellom hylse og kule og mellom hylse og endehette for å forhindre forhastet unnvikelse av de gasser som dannes når kruttladningen tennes. Disse gasser kan raskt nå et trykk over 700 kP/cm ,

og tetningen av kapselen rundt kulen og rundt endehetten må være fast nok til at gassene ikke kan unnvike før kulen skytes ut. Tetningen rundt endehetten er ytterst viktig,

siden hvilke som helst gasser som unnviker ved den bakre ende av hylsen, vil minske den oppnåelige fremdri ftskraft på kulen og influere både på kulens bane og på dens rekke-vidde og inntrengningskraft.

Eksempler som søkeren kjenner til når det gjelder forsøk på å lage en plasthylse, er beskrevet i US-PS 4.147.107, 3.990.366, 3.977.326, 3.842.739 og 3.874.294 og i DE-PS 2.419.881. For å kunne konkurrere i pris med aluminium eller gjentatt anvendelig messing må plasthylsene imidlertid være billige å lage, lettvinte å lade påny og i stand til å utholde de høye trykk fra kruttets detonasjon for i rimelig utstrekning å kunne brukes omigjen. Med utførelsene etter de ovennevnte patentskrifter har disse mål ikke vært nådd. Alle patent-skriftene beskriver plast- eller sammensatte metall- og plasthylser som beror på anvendelsen av flere deler for å gi tetning rundt hetten eller for å klemme eller fastholde hylsen rundt

kulen. Omkostningene til produksjon og sammenføyning av en hylse i flere deler er prohibitive, og disse sammensatte plasthylser har derfor ikke vært markedsført med hell.

En hensikt med, den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en plasthylse som innbefatter en separat fastgjort endehette, kan brukes omigjen og gir fast tetning rundt endehetten og kulen for å forhindre'ukontrollert unnvikelse av gasser under høyt trykk.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en patron som holder på en kule under frakt og håndtering, er lettvint å lade påny, er billig å lage og oppviser ypperlige tetnings-egenskaper ved hylsens hette- og kuleende.

Disse og andre hensikter blir i det vesentlige oppnådd ved at der skaffes en rørformet plasthylse som er laget av et holdbart, men elastisk plastmateriale som tillater hylsens kuleende å ekspandere radialt for å utløse kulen, men å vende tilbake elastisk til sin opprinnelige form for fornyet ladning. Hylsens motsatte ende (for tetning rundt endehetten) er i alminnelighet forsynt med en innragende flens eller pakning som har relativt liten aksial utstrekning og griper tett rundt en motsvarende tetningsflate på endehetten, og som er tilstrekkelig elastisk deformerbar etter avfyring av kruttet til at flensen eller pakningen danner en fjærende tetning rundt den motsvarende tetningsflate på endehetten for å forhindre gasser med høyt trykk fra å unnvike. Ved å sørge for tilstrekkelig elastisk deformerbarhet av hylsens endehette eller pakningen behøves ingen ekstra deler til å krympe eller holde hylsen tett rundt endehetten. På lignende måte vil der ved tilstrekkelig elastisitet av hylsen ved kuleenden skje utløsning av kulen når kruttet antennes, uten at hylsens kuleende blir nedslitt eller skadet etter flere gjentatte avskytninger, så hylsen kan lades påny. Det er ønskelig å gjøre det mulig å lade hylsen omigjen minst fire eller fem ganger, og i endel tilfeller antas det at så meget som tyve ladninger vil kunne foretas med den nye plasthylse.

I det følgende vil oppfinnelsen bli belyst nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser en patron hvor man har gjort bruk av oppfin-nelsens prinsipp. Fig. 2 viser aksialsnitt av en utførelsesform for patronen ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser aksialsnitt av en annen og foretrukken utførelsesform for patronen ifølge oppfinnelsen.

Fig. 4 viser partielt aksialsnitt av en modifikasjon

av utførelsesformen på fig. 2.

Fig. 5 viser aksialsnitt av en annen foretrukken utfør-elsesform for hylsens kuleende. Fig. 6 viser aksialsnitt av en annen foretrukken utfør-elsesform for hylsens hetteende. Fig. 7 viser aksialsnitt av en annen foretrukken utfør-elsesform for hylsens hetteende.

I den første utførelsesform innbefatter patronen som best vist på fig. 2 en hylse eller kapsel 10 med en endehette 14 som inneholder en konvensjonell tennhette 15 og en kule 12. Detaljer ved tennhetten vil ikke bli beskrevet, siden de er konvensjonelle.. Som vesentlig element har tennhetten en liten ambolt. Våpenets slagstift trenger inn i hetten langs ambolten for å antenne en liten ladning som i sin tur antenner kruttladningen 16 i hylsen. Som det vil bli beskrevet mer detaljert senere, består en eksepsjonell fordel ved. denne plasthylse i at kulen på grunn av fastlagt plassering av samménlåsende ringer og spor alltid får en nøyaktig bestemt plassering aksialt i hylsens lengderetning, så der selv etter gjentatte avskytninger skaffes samme krutt- volum. Ved bruk av en nøye avpasset ensartet kruttladning vil stadig samme gassbetingelser foreligge i hylsen, så kulen alltid blir utsatt for hovedsakelig samme gasstrykk etter gjentatte skudd. Dette særtrekk gir større nøyaktighet av kulens bane etter avskytning.

Kulen kan bestå av hvilket som helst egnet materiale, fortrinnsvis messingbelagt bly, og har et omkretsparti 18

med redusert diameter og med omløpende spor 19. Kuleenden 10b av hylsen 10 har redusert veggtykkelse og har på innsiden et par tilpassede ringformede ribber 20 i aksial innbyrdes avstand. Det tynnere veggparti gir øket smidighet av hylsens kuleende og tillater i forbindelse med plastens iboende elastisitet kuleenden å ekspandere radialt etter avfyring, hvor-

ved den frigir kulen, og så vende tilbake til opprinnelig form for omladning. Som det er velkjent innen faget, er et håndvåpens kammer sylindrisk som antydet ved' strekpunkterte akselinjer c. Således er hylsens avtrappede eller avfasede kuleende (fig. 2 og 5, resp. fig. 3) fri til å ekspandere radialt for å slippe kulen. Fortrinnsvis er den plast som benyttes til å sikre de ønskede egenskaper med hensyn til holdbarhet og elastisitet, en polyetenplast som har høy densitet og produseres av DuPont Corporation, og som har en Young-modul på omtrent 10 10 dynes/cm 2og et Poisson-forhold på omtrent 0,3. Andre plaster med egnede egenskaper vil også kunne anvendes.

I utførelsesformen på fig. 3 har kulen et innad avsmal-nende spor 30. Ved denne utførelse er hylsens kuleende 40b avfaset radialt innover for å passe, inn i kulesporet 30.

En fordel ved denne form av hylsens kuleende ligger i at

den skjønt den likeledes ekspanderer ved avfyring, ikke har noen utpregede fremspring som ringene 20 i utførelsen på

fig. 2, og kulen lettere lar seg skyte ut. Dette fører til øket mulighet for fornyet ladning av hylsen.

For å øke nøyaktigheten av kulens funksjon kan de ringformede ribber ha forskjellige dimensjoner som vist på fig. 5. Her har ringen 22 nær enden av hylsen en innvendig diameter litt større enn innerdiameteren av ringen 24, så bakpartiet 13 av kulen 12a når denne slipper ringene, ikke vil få kontakt med enderingen 22 idet kulen forlater hylsen. Som likeledes vist på fig. 5, kan ringene 22 og 24 ha avfasede flanker så de får trapesformet tverrsnitt. De skrånende flanker styrker ringene så de bedre motstår den voldsomme utskytning av kulen fra hylsen. Generelt vil der jo større vinkel stoppeflaten danner med utskytningsretningen, behøves høyere trykk for å drive kulen ut. Skjønt der er vist to ringer og dette sterkt foretrekkes, vil man eventuelt kunne bruke flere ringer- for mer grovkalibrede patroner med høyere trykk. Imidlertid kan slike ytterligere ringer og spor resultere i en ubalansert kule.

I begge utførelsesformer på fig. 2 og 3 er hylsens endehette 10e resp. 40e forsynt med en innragende flens 21 med en aksial tykkelse som avmerket ved X. Denne aksiale dimensjon er kritisk for såvidt som den må være stor nok til at flensen motstår perforering og avklipning forårsaket av høytrykks-gassene etter avfyring av kruttladningen, men liten nok til å tillate flensen å bøyes bakover for å sammentrykkes og danne en fjærende tetning rundt endehettens radiale flater.

I en foretrukken utførelsesform er denne radiale tykkelse

for et gasstrykk-område i et spesialvåpen med kaliber 0,38" 0,76 mm, skjønt man også med hell har prøvet et litt videre område fra ca. 0,5-1,0 mm. Høyere trykkområder, f.eks. for grovkalibrede patroner, kan kreve større flenstykkelse. Tetning antas ved denne utformning i første rekke å foreligge mot endehettens radiale flate, skjønt en viss tetningsvirkning også forekommer ved endehettens aksialt sylindriske indre flater. Den radiale flate er betegnet med 24 og den aksiale sylindriske flate med 25.

I utførelsesformen på fig. 3 har flensen en svak innadgående .og aksialt tiltagende krumning eller rettlinjet koni-sitet for å øke gasstrykket på sylinderflaten ved enden av tennhetten og for å danne en klemflate for en metallisk endehette 14. I begge utførelsesformene på fig. 2 og 3 fastholdes endehetten på hylsen ved svak omklamring av hettens sylinder-flate over flensen, som vist ved 27. Endehetten 14 utgjøres av stivt materiale fast sammenføyet med flensen ved vilkårlige andre egnede midler som f.eks. sveising, klebning eller mekanisk låsning.

I den modifikasjon/som er vist på fig. 4, er der f.eks. utformet en liten vulst- 28 på endehettens sylindriske ende slik at det blir mulig rett og slett å smekke hylsen inn på tennhetten istedenfor å behøve et klemverktøy for å feste hetten til hylsen. Det skal forstås at omklamringen eller vulsten ikke skaper noen tetning, men snarere bare skaffer et mekanisk feste. Den tetning mot unnvikende gasser som er kritisk for nøyaktig avskytning, skaffes av de fleksible og sammentrykkbare flenser 21, som legger seg tett mot motsvarende flater på endehetten.

For å lade hylsen med kule påny blir hylsens kuleende rett og slett presset utover av kulen og denne trykket innover inntil den smekker inn på plass. Den gamle endehette blir så trykket ut og den nye endehette satt isteden og festet på plass ved omklamring eller ved hjelp av vulstene 28. Korrekt ladning med krutt vil selvsagt foretas før kulen anbringes i hylsen.

Som vist på fig. 6, kan tetningen mellom endehette og hylse skaffes med en pakning 34. Her rager en tykkere flens 32 radialt innover og dekker en fleksibel pakning 34. Når kulen skytes ut, presser de høye trykk i hylsen (vanligvis mellom omtrent 8.500 og 16.030 kP/cm 2 for en spesialpatron med kaliber 0,38") trykker flensen 32 mot pakningen 34 for å skaffe tetningen ved å trykke den mykere pakning 34 mot endehetten.

Plastmaterialer er sterkt foretrukket for tetningsflensene eller -pakningene, fordi de har meget større massekomprimer-barhet (K) og iboende fleksibilitet enn metaller. Massekom-primerbarheten (K) er omvendt proporsjonal med materialets Young-elastisitetsmodul ifølge formelen: K=3 ( 1 - 2 U )

E

hvor U = Poisson-forhold (et mål for materialets tilbøyelighet

til å beholde et konstant volum under tøyning). Uorienterte polymere, som polyeten med høy densitet, har en Young-modul (E) en til to størrelsesordener lavere enn metaller som stål eller aluminium. Poisson-forholdet er for polymere i alminnelighet mellom ca. 0,3 og 0,4, mens det for metaller som stål eller aluminium utgjør omtrent 0,4-0,5. Således er massekompri-merbarheten (K) (altså mykhet eller bløthet) hos polymere langt større enn hos metaller. Under trykk vil polymerene ha tendens til å tette ved å deformeres elastisk på endehetten.

Er flensen for tykk, ser det ut til at flensen absorberer trykket internt i flensens gods uten å forårsake den elastiske deformasjon som er ønskelig for tetning ved endehetten.

I utførelsesformen på fig. 6 må flensen 32 være i stand til å overføre trykkimpulsen til pakningen 34 for å skaffe den ønskede tetningsvirkning. Tykkelsen er vanligvis omtrent 1,4 mm.

Skjønt endehetten i alminnelighet stort sett har form

som en pilleeske, kan det tenkes å utføre en endehette hvis sylindriske parti har en svakt divergerende fortsettelse som vist ved 39 på fig. 7. I denne utførelse dekker en motsvarende plastflens 38 på hylsen den innadvendte tetningsflate på partiet 39 og skaffer her avtetning når patronen avfyres. Her er flensen 38 igjen elastisk deformerbar som omtalt under henvisning til fig. 2 og 3. Det vil selvsagt være mulig isteden å bruke en tettende pakning (ikke vist).

Skjønt foretrukne utførelsesformer er vist og beskrevet, vil det forstås at modifikasjoner vil være innlysende for fagfolk med normal kompetanse. Oppfinnelsen er således ikke å anse som begrenset til de spesielle utførelsesformer som er anskueliggjort på tegningen.

Claims (12)

1. Patron omfattende en separat endehette, en plasthylse som har en kuleende og en hetteende, hvorav den førstnevnte har gripeanordninger til å gripe og fastholde en kule, mens hetteenden har en flate i anlegg mot en motsvarende flate på endehetten og oppviser en fjærende anordning som tetter mot endehetten og har tilstrekkelig tykkelse til å overføre gasstrykket til den motsvarende flate på endehetten utelukkende ved sammenpresning av en del av hetteenden mot flaten på endehetten under virkningen av trykkgass utviklet av en antent kruttladning, en kruttladning, og en kule innsatt i hylsens kuleende.

2. Patron som angitt i krav 1,karakterisertved at tetningsanordningen innbefatter en radialt innragende flens som har liten aksial tykkelse og får anlegg mot den motsvarende flate på endehetten, og som skaffer tetning mot flaten på endehetten når den utsettes for trykk ved avfyrt patron.

3. Patron som angitt i krav 2,karakterisertved at flensen har en aksial tykkelse av omtrent 0,5-1 mm.

4. Patron som angitt i krav 1,karakterisertved at hylsens kuleende har et par radialt innragende ringformede ribber som sitter i aksial innbyrdes avstand, at kulen har en radialt inntrukket bakre omkretsflate forsynt med et par motsvarende spor i aksial avstand, at ribbene griper inn i sporene for å holde kulen i hylsen, og at hylsens kuleende har mindre ytterveggdiameter enn hylsens hetteende, slik at hylsens kuleende kan ekspandere elastisk radialt for å utløse kulen etter avfyring og vende tilbake til sammentrukket stilling for fornyet ladning.

5. Patron som angitt i krav 4,karakterisertved at den ringformede ribbe nærmest hylsens forkant ved kuleenden har større innvendig diameter enn den ringformede ribbe som sitter lenger borte fra hylsens endekant, for å tillate mer presis utskytning av kulen fra hylsen.

6. Patron som angitt i krav 1,karakterisertved at kulen har en bakre omkretsflate som smalner av radialt innover i aksial retning for å danne sete for hylsen, og at hylsens kuleende har en radialt innover avskråhet vegg til anlegg mot setet på kulen slik at hylsens kuleende kan ekspandere elastisk etter avfyring for å frigjøre kulen og så vende tilbake til den nevnte utgangstilstand for fornyet ladning.

7. Patron som angitt i krav 2,karakterisertved at den nevnte flate på endehetten også har en aksialt-' løpende sylindrisk flate, og at flensen har anlegg mot både den radiale og den sylindriske flate.

8. Plasthylse som er egnet til å lades omigjen og brukes i en omladbar pistolpatron som skal avfyres i et sylindrisk pistolkammer, omfattende en endehette til å oppta en kruttenneanordning, en kuleende, og et sentralt parti som forbinder endene, karakterisert vedat kuleenden er elastisk radialt ekspanderbar slik at den kan vides ut for å oppta en kule under fornyet ladning og for å frigjøre en kule under avfyring, og kan vende tilbake hovedsakelig til sin opprinnelige stilling etter utløsning av kulen, hvorved fornyet ladning med kule blir mulig, og hylsens kuleende har mindre ytterdiameter enn dens midtparti og derved tillater radial ekspan-sjon mot veggen av det sylindriske pistolkammer når patronen avfyres.

9. Hylse som angitt i krav 8,karakterisertved at kuleenden er tynnere enn midtpartiet av hylsen for å lette radial utvidelse av kuleenden etter avfyring.

10. Hylse som angitt i krav 9,karakterisertved at kuleenden er forsynt med to innvendige ringformede ribber til inngrep med motsvarende spor i kulen.

11. Hylse som angitt i krav 10,karakterisertved at ribbene har forskjellig innerdiameter, idet ribben nærmest utløpsenden for kulen har større innvendig diameter enn den annen ribbe.

12. Hylse som angitt i krav 8,karakterisertved at kuleendens inner- og ytterdiameter avtar gradvis slik at hylsen smalner av mot sin utløpsende.