ITBS20110093A1 - Sistema operativo per arma da fuoco - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
Sfondo dell'invenzione
Forma oggetto della presente invenzione un sistema operativo per arma da fuoco individuale, ad esempio un fucile o una pistola. Con il termine "sistema operativo" si suole indicare nel campo della tecnica specifico, l'insieme dei meccanismi che consentono, sparata una cartuccia, di espellere il bossolo della cartuccia sparata e caricare una nuova cartuccia.
In particolare, l'invenzione si riferisce al settore delle armi individuali semiautomatiche, per le quali l'espulsione del bossolo della cartuccia sparata e il caricamento della nuova cartuccia avviene automaticamente come conseguenza dello sparo della cartuccia precedente.
L'invenzione si riferisce anche al settore delle armi individuali automatiche, per le quali viene attuato automaticamente anche lo sparo.
Descrizione dell'arte nota
Esistono numerosi sistemi operativi semi-automatici. Sistema operativo "a presa di gas"
Una prima tipologia di sistema operativo semiautomatico à ̈ detta "a presa di gas", in quanto sfrutta l'energia dei gas derivanti dall'esplosione della polvere di una cartuccia. Una piccola quantità di tali gas viene spillata dalla canna e, opportunamente sfruttata, consente di eseguire il ciclo di apertura ed espulsione del bossolo e di riarmo.
Un esempio di realizzazione di sistema operativo a presa di gas à ̈ descritto nel brevetto europeo EP-B1-1162427 a nome della Richiedente, nel quale si fa uso di una valvola parzializzatrice per limitare gli effetti di esplosioni di gas troppo violente, dovute all'utilizzo di cartucce ad alta grammatura.
Uno degli inconvenienti dei sistemi operativi a presa di gas à ̈ la necessità di un'accurata manutenzione del sistema, soprattutto a causa dei gas incombusti che sporcano e si depositano sulle parti meccaniche in movimento.
Sistema operativo "inerziale"
Una ulteriore tipologia di sistema operativo semiautomatico à ̈ detta "inerziale", in quanto sfrutta il rinculo di tutta l'arma derivante dallo sparo.
In particolare, il meccanismo prevede un carrello otturatore scorrevole, un otturatore della camera di cartuccia ed una molla posizionata fra il carrello e l'otturatore.
Allo sparo, l'arma rincula; il carrello, per inerzia, rimane in posizione fissa rispetto all'otturatore, che invece indietreggia in quanto solidale alla canna; la molla viene così compressa. La successiva distensione della molla, spinge il carrello indietro, consentendo di attivare il ciclo di apertura ed espulsione ed il ciclo di riarmo.
Un esempio di realizzazione à ̈ descritto nel documento US 3.447.417.
Tale sistema à ̈ molto vantaggioso: à ̈ semplice ed economico da realizzare e non richiede manutenzione accurata. Tuttavia, à ̈ un sistema le cui prestazioni dipendono fortemente dal rinculo dell'arma.
Pertanto, per il corretto funzionamento del sistema, à ̈ necessario un fucile leggero; inoltre, il sistema à ̈ sensibile alla reazione dell'utilizzatore allo sparo (in gergo, si dice che à ̈ sensibile "alla spalla" dell'utilizzatore, alla quale il calcio del fucile à ̈ a riscontro; se la spalla à ̈ dura, il fucile non rincula ed il sistema potrebbe non riarmare); infine, il sistema potrebbe non operare correttamente nel caso di cartucce di bassa grammatura, che non provocano un rinculo energico.
Sistema "a corto rinculo di canna"
Una tipologia ulteriore di sistema operativo semiautomatico à ̈ detta "a corto rinculo di canna", in quanto sfrutta il rinculo della sola canna, che dopo una corta corsa, si attesta contro la carcassa.
In tale sistema, la canna à ̈ scorrevole rispetto alla carcassa dell'arma e, a seguito dell'esplosione della polvere nella camera di cartuccia, rincula, spingendo indietro l'otturatore ed il carrello otturatore.
Dopo una breve corsa, la canna si attesta contro la carcassa e termina la sua corsa all'indietro, mentre il carrello otturatore continua la sua corsa, attivando il ciclo di apertura ed espulsione ed il ciclo di riarmo. Il sistema viene in genere dimensionato sulla base delle cartucce di più bassa grammatura che si vogliono sparare; per le cartucce di alta grammatura, la velocità di rinculo della canna à ̈ molto elevata, ma à ̈ limitata dal fatto che la corsa di rinculo à ̈ corta. E' comunque necessario prevedere un sistema ammortizzatore fra la canna e la carcassa.
Un esempio di realizzazione à ̈ descritto nella domanda di brevetto europeo EP 1950520 a nome della Richiedente.
Esiste anche un esempio di realizzazione in cui una porzione della canna, ossia la camera di cartuccia, va incontro al movimento di rinculo; tale soluzione à ̈ descritta nei documenti US 2,476,232 e US 2,847,787. Il sistema a corto rinculo di canna non richiede una manutenzione accurata, non à ̈ fortemente influenzato dalle caratteristiche dell'utilizzatore, ed à ̈ un sistema semplice ed economico.
Tuttavia, tale sistema presenta alcuni inconvenienti per lo sparo di cartucce di altissima grammatura, a causa dell'urto fra la canna e la carcassa, e necessita comunque di un sistema ammortizzatore fra la canna e la carcassa.
Sistema "a lungo rinculo di canna"
Una ulteriore tipologia di sistema operativo semiautomatico à ̈ detta "a lungo rinculo di canna", in quanto sfrutta il rinculo della sola canna, che indietreggia per una corsa lunga almeno quanto la camera di cartuccia, prima di attestarsi contro la carcassa.
In tale sistema, la canna à ̈ scorrevole rispetto alla carcassa dell'arma e, a seguito dell'esplosione della polvere nella camera di cartuccia, rincula, spingendo indietro l'otturatore ed il carrello otturatore.
Dopo una lunga corsa, la canna si attesta contro la carcassa e termina la sua corsa all'indietro, mentre il carrello otturatore continua la sua corsa, attivando il ciclo di apertura ed espulsione del bossolo; il carrello à ̈ trattenuto in posizione arretrata. A questo punto, la canna ritorna avanti, per eseguire il ciclo di riarmo. Al termine del riarmo, il carrello viene svincolato e ritorna in avanti, eseguendo il ciclo di chiusura.
Il sistema a lungo rinculo di canna non richiede una manutenzione accurata e non à ̈ fortemente influenzato dalle caratteristiche dell'utilizzatore. Tuttavia, tale sistema presenta alcuni inconvenienti per lo sparo di cartucce di media ed alta grammatura, necessita di un sistema ammortizzatore fra la canna e la carcassa; inoltre, il rinculo à ̈ avvertito fortemente dall'utilizzatore.
Sistema "a presa di gas e inerziale"
La Richiedente ha recentemente sviluppato un innovativo sistema operativo "a presa di gas e inerziale", descritto nel brevetto europeo EP-B1-1624275.
Il sistema operativo sfrutta lo spillamento di una piccola quantità di gas dalla canna ed il rinculo dell'arma, tramite un carrello otturatore scorrevole, un otturatore della camera di cartuccia ed una molla posizionata fra il carrello e l'otturatore.
Nello sparo di cartucce a bassa grammatura, il ciclo di apertura ed estrazione ed il ciclo di riarmo avvengono per azione dei gas e della molla; nello sparo di cartucce ad alta grammatura, i cicli avvengono per azione della sola molla. Il sistema à ̈ inoltre autoregolante fra detti funzionamenti.
Tale sistema à ̈ estremamente vantaggioso ed assomma i vantaggi del sistema inerziale e del sistema a presa di gas. Tuttavia, presenta qualche inconveniente: ad esempio, à ̈ un sistema complesso e richiede una appropriata manutenzione e pulizia delle parti.
Scopo dell'invenzione
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un sistema operativo per armi individuali che superi gli inconvenienti dell'arte nota e soddisfi le suddette esigenze.
Tale scopo à ̈ raggiunto da un'arma realizzata in accordo con la rivendicazione 1.
Le caratteristiche ed i vantaggi dell'arma individuale secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure allegate.
Breve descrizione dei disegni
La Figura 1 illustra uno schema di realizzazione del gruppo funzionale di un fucile con sistema operativo secondo l'invenzione, in una configurazione di arma pronta allo sparo con colpo in canna.
La Figura 2 mostra un ingrandimento del riquadro II in Figura 1.
La Figura 3 rappresenta una sezione del sistema operativo della Figura 2, secondo la linea di sezione III-III in Figura 2.
La Figura 4 mostra il sistema operativo della Figura 1, in una configurazione di massima compressione.
La Figura 5 illustra il sistema operativo della Figura 1, in una configurazione di lancio.
La Figura 6 rappresenta il sistema operativo della Figura 1, in una configurazione di sblocco.
La figura 7 mostra una sezione del sistema operativo della Figura 6, secondo la linea di sezione VII-VII in Figura 6.
La Figura 8 rappresenta il sistema operativo della Figura 1, in una configurazione di fine corsa.
Descrizione di un esempio preferito di realizzazione Per chiarezza, nel seguito della descrizione, si fa esplicito riferimento ad un fucile a canna liscia; tuttavia, l'invenzione à ̈ di carattere generale ed à ̈ applicabile a tutte le armi individuali, fucili o pistole, ad uso civile, per sport o caccia, e militare, a funzionamento automatico o semi-automatico.
Con riferimento alla Figura 1, con 1 si à ̈ complessivamente indicata un'arma da fuoco individuale, ad esempio un fucile.
Il fucile 1 comprende una canna 2 avente estensione prevalente lungo un asse principale X, fra un'estremità libera, dalla quale fuoriescono i pallini sparati, ed una opposta estremità prossimale 4.
Il fucile 1 comprende inoltre una carcassa 6, provvista di un vano operativo 8.
La canna 2, alla propria estremità prossimale 4, à ̈ impegnata con la carcassa 6, in corrispondenza del vano operativo 8.
Il fucile 1 comprende un sistema operativo adatto ad eseguire un ciclo di apertura ed espulsione del bossolo della cartuccia sparata ed un ciclo di caricamento di una nuova cartuccia, automaticamente come conseguenza dello sparo della cartuccia precedente.
Il sistema operativo comprende una culattina 30 fissata all'estremità prossimale 4 della canna 2, realizzata in forma di involucro cavo.
La culattina 30 comprende alette di culattina 30a, sporgenti internamente, angolarmente spaziate.
Il sistema operativo comprende inoltre un otturatore 10 che, nella configurazione di arma pronta allo sparo con colpo in canna, à ̈ accoppiato in maniera rilasciabile all'estremità prossimale 4 della canna 2 in modo da chiudere una camera di cartuccia 12 della canna, ove si colloca la cartuccia prima dello sparo.
L'otturatore 10 comprende alette di otturatore 10a, sporgenti esternamente e angolarmente spaziate.
Nella configurazione di arma pronta allo sparo con colpo in canna, le alette di otturatore 10a sono assialmente allineate con le alette di culattina 30a, in modo che l'otturatore sia bloccato assialmente, e quindi impossibilitato ad indietreggiare dalla canna (figura 3).
Inoltre, il sistema operativo comprende un carrello 14, scorrevole nel vano operativo 8 della carcassa 6, disposto affacciato anteriormente all'otturatore 10.
In particolare, il carrello 14 comprende una camma impegnata con l'otturatore 10, sagomata in modo che la traslazione del carrello pone in rotazione l'otturatore.
Ulteriormente, il sistema operativo comprende almeno un elemento elastico 16, ad esempio realizzato da una pluralità di molle a tazza, disposto in maniera comprimibile fra il carrello 14 e l'otturatore 10.
In particolare, l'elemento elastico 16 Ã ̈ a bordo del carrello 14.
Secondo una forma preferita di realizzazione, il sistema operativo comprende uno stelo 20 solidale al carrello 14 e infilato scorrevolmente nell'otturatore 10; detto stelo 20 attraversa assialmente l'elemento elastico 16.
Il sistema operativo comprende inoltre un riscontro 32 entro il vano operativo 8, adatto ad interferire strutturalmente con la culattina 30 per limitarne la corsa assiale entro detto vano operativo, limitando quindi la corsa assiale della canna.
Ad esempio, il riscontro 32 Ã ̈ realizzato nel vano operativo 8 della carcassa 6 da una sporgenza della parete stessa che delimita detto vano operativo.
La canna 2 Ã ̈ scorrevole fra una posizione limite avanzata (figura 2), nella quale la corsa libera fino al riscontro 32 Ã ̈ massima e definisce una corsa di lancio C, e una posizione limite arretrata, in cui la canna 2, per il tramite della culattina 30, Ã ̈ in battuta con il riscontro 32.
Preferibilmente, la corsa di lancio C à ̈ compresa fra 3 e 5 millimetri; ad esempio, la corsa di lancio à ̈ pari a 4 millimetri.
Inoltre, nella configurazione di arma pronta allo sparo con colpo in canna (figura 2), il carrello 14 si trova in una posizione iniziale in cui presenta una predefinita distanza iniziale dall'otturatore 10. Tale distanza à ̈ definita corsa di compressione D.
Preferibilmente, la corsa di compressione D à ̈ compresa fra 1 e 2 millimetri; ad esempio, la corsa di compressione à ̈ pari a 1,5 millimetri.
Nella forma di realizzazione illustrata, la corsa di compressione D Ã ̈ minore della corsa di lancio C.
Ulteriormente, il fucile 1 comprende un serbatoio cartucce 40, disposto al di sotto della canna 2, che contiene le cartucce da passare in successione nella camera di cartuccia 12 per lo sparo.
Ad esempio, il serbatoio cartucce 40 à ̈ fissato all'estremità prossimale ad una sporgenza della carcassa 6.
Secondo una forma di realizzazione, il serbatoio 40 comprende un tubo serbatoio 42 che si estende assialmente lungo un asse serbatoio Y, parallelo e distinto dall'asse di canna X, chiuso anteriormente da un tappo 44.
Il sistema operativo comprende inoltre mezzi di recupero canna adatti ad influenzare la canna verso la posizione limite avanzata.
Detti mezzi di recupero canna sono ad esempio mezzi elastici, ad esempio comprendenti una molla di recupero canna 46 montata coassialmente al tubo serbatoio 42 in modo da essere comprimibile.
Ulteriormente, il sistema operativo comprende mezzi di recupero carrello otturatore adatti ad influenzare il carrello otturatore 14 verso la posizione iniziale.
Detti mezzi di recupero carrello otturatore sono ad esempio mezzi elastici, ad esempio comprendenti una molla di recupero carrello 52 montata coassialmente al tubo serbatoio 42.
Nella configurazione di arma pronta allo sparo con colpo in canna, la canna à ̈ nella posizione limite avanzata ed il carrello otturatore à ̈ nella posizione iniziale (figura 2).
La cartuccia à ̈ alloggiata nella camera di cartuccia 12. Durante lo sparo, nella camera di cartuccia 12 avviene l'esplosione della polvere da sparo contenuta nella cartuccia, a seguito della quale i pallini vengono proiettati lungo la canna 2, uscendo dall'estremità distale di questa.
Contemporaneamente, la canna 2, che à ̈ scorrevole rispetto alla carcassa, indietreggia relativamente a questa.
A causa dell'impulso dato dall'esplosione, la canna indietreggia mentre il carrello 14 per inerzia rimane fermo, in quanto scorrevole nel vano operativo 8. Durante lo sparo, l'otturatore 10 si avvicina quindi al carrello, riducendo o annullando la corsa di compressione D.
Si realizza pertanto una configurazione di compressione (figura 4). Infatti, l'avvicinamento dell'otturatore 10 al carrello 14 provoca la compressione dell'elemento elastico 16.
Inoltre, l'energia della canna 2 Ã ̈ tale che il suo indietreggiamento prosegue, spingendo indietro anche il carrello 14, tramite l'otturatore 10.
La culattina 30 si avvicina quindi al riscontro 32 andando infine in battuta di questo, che à ̈ relativamente fermo, così annullando la corsa di lancio C.
Si realizza in tali condizioni una configurazione di lancio (figura 5), in cui la canna 2 Ã ̈ in battuta con il riscontro 32, mentre il carrello 14 Ã ̈ libero di indietreggiare a causa della spinta ricevuta dalla canna e per il rilascio dell'elemento elastico 16.
Il carrello, arretrando, opera su ulteriori meccanismi del fucile, compiendo il ciclo di apertura e di estrazione del bossolo della cartuccia sparata e di caricamento della nuova cartuccia.
In particolare, il carrello 14, arretrando, provoca tramite la camma la rotazione dell'otturatore 10, fino a che detto otturatore si disimpegna assialmente dalle alette della culattina 30 (figura 7).
In una configurazione di sblocco (figura 6), il carrello ha ancora la tendenza ad indietreggiare e l'otturatore à ̈ svincolato assialmente, così da venire trascinato indietro dal carrello 14.
Il carrello 14 si porta infine nella posizione limite arretrata della configurazione di fine corsa (figura 8).
Avviene quindi il caricamento della nuova cartuccia. Dalla posizione assunta nella configurazione di lancio, la canna à ̈ richiamata nella posizione limite avanzata dall'azione dei mezzi di recupero canna, in particolare della molla di recupero canna 46.
Dalla posizione limite arretrata, il carrello 14 Ã ̈ richiamato nella posizione iniziale dai mezzi di recupero carrello, in particolare dalla molla di recupero carrello 42.
Innovativamente, il sistema operativo secondo la presente invenzione consente di superare gli inconvenienti dell'arte nota.
Infatti, la corsa di lancio del sistema secondo l'invenzione à ̈ generalmente minore della analoga corsa di lancio dei sistemi a corto rinculo di canna dell'arte nota di pari efficacia; ciò à ̈ possibile perché il carrello può in parte sfruttare l'energia accumulata dall'elemento elastico.
Pertanto, il sistema operativo secondo l'invenzione à ̈ dimensionato sulla base delle cartucce di minore grammatura che si intende sparare, ma per le cartucce di maggiore grammatura non si assiste al raggiungimento di velocità elevatissime da parte della canna e del carrello, in quanto la corsa di lancio della canna à ̈ molto corta.
Inoltre, l'urto fra la canna e la carcassa à ̈ ridotto, rispetto ai sistemi a corto rinculo dell'arte nota, sia per effetto della corsa di lancio ridotta, di cui si à ̈ detto, sia per l'immagazzinamento di parte dell'energia iniziale della canna nell'elemento elastico, sia per effetto dell'energia dissipata dall'elemento elastico per attrito.
Pertanto, il sistema operativo secondo la presente invenzione presenta un ottimo funzionamento sia con cartucce di bassa grammatura che con cartucce di media, elevata ed elevatissima grammatura.
Inoltre, vantaggiosamente, il sistema operativo secondo la presente invenzione non risente delle caratteristiche fisiche dell'utilizzatore, in quanto la canna à ̈ libera di rinculare.
Vantaggiosamente, inoltre, il sistema operativo secondo la presente invenzione non necessita di un fucile leggero per funzionare ottimamente.
Secondo un ulteriore aspetto vantaggioso, l'arma da fuoco provvista del sistema operativo secondo la presente invenzione à ̈ in grado di assicurare una vita operativa molto lunga, poiché le velocità di arretramento della canna e del carrello sono molto limitate.
Infine, vantaggiosamente, il sistema operativo secondo la presente invenzione non necessita di una manutenzione accurata ed à ̈ di semplice ed economica realizzazione.
E' chiaro che un tecnico del ramo, alfine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche al sistema operativo sopra descritto. Tali varianti sono contenute nell'ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.
Claims (13)
- RIVENDICAZIONI 1. Arma da fuoco individuale, ad esempio un fucile, comprendente: - una carcassa (6) in cui à ̈ ricavato un vano operativo (8), avente un riscontro (32); - una canna (2) avente estensione prevalente lungo un asse di canna (X), fra un'estremità libera distale per la fuoriuscita delle cariche di lancio delle cartucce, ed un'opposta estremità prossimale (4), dove à ̈ ricavata una camera di cartuccia (12), impegnata con la carcassa (6), detta canna essendo scorrevole assialmente rispetto a detta carcassa (6); - un sistema operativo automatico per l'esecuzione di un ciclo di apertura ed estrazione del bossolo di una cartuccia sparata ed il caricamento di una nuova cartuccia a seguito dello sparo della precedente, comprendente: a) un carrello (14), alloggiato nel vano operativo (8) della carcassa (6), scorrevole assialmente in detto vano; b) un otturatore (10) associabile all'estremità prossimale (4) della canna (2) in maniera rilasciabile, adatto a chiudere la camera di cartuccia (12); c) un elemento elastico (16), comprimibile fra il carrello (14) e l'otturatore (10); in cui, nella configurazione di arma pronta allo sparo con colpo in canna, l'otturatore (10) presenta una corsa libera di compressione (D) per la compressione dell'elemento elastico (16) e la canna (2) presenta una corsa libera di lancio (C) rispetto al riscontro (32) del vano operativo (8).
- 2. Arma secondo la rivendicazione 1, in cui, in una configurazione limite di compressione, l'otturatore (10) Ã ̈ a riscontro del carrello (14) e l'elemento elastico (16) Ã ̈ in compressione.
- 3. Arma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui, in una configurazione di lancio, la canna (2) Ã ̈ impedita ad indietreggiare dal riscontro (32) e detto carrello (14) Ã ̈ libero di arretrare verso una posizione limite arretrata.
- 4. Arma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elemento elastico (16) Ã ̈ a bordo del carrello (14).
- 5. Arma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema operativo comprende uno stelo (20) solidale in traslazione al carrello (14), infilato scorrevolmente nell'otturatore (10) e tale da attraversare l'elemento elastico (16).
- 6. Arma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elemento elastico (16) comprende una pluralità di molle a tazza.
- 7. Arma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il sistema operativo comprende mezzi di recupero canna adatti ad influenzare la canna verso la posizione limite avanzata e mezzi di recupero carrello adatti ad influenzare il carrello verso la posizione iniziale.
- 8. Arma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la corsa libera di compressione (D) Ã ̈ minore della corsa libera di lancio (C).
- 9. Arma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una culattina (30) fissata all'estremità prossimale (4) della canna, munita di alette di culattina (30a), adatte a bloccare assialmente l'otturatore (10).
- 10. Arma secondo la rivendicazione 9, in cui l'otturatore (10) Ã ̈ munito di alette di otturatore (10a) disimpegnabili assialmente per rotazione dalla culattina (30).
- 11. Arma secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il carrello (14) comprende una camma impegnata con l'otturatore (10), sagomata in modo che la traslazione del carrello pone in rotazione l'otturatore.
- 12. Fucile o carabina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
- 13. Pistola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
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