Geschützrohr und <B>Verfahren zur</B> Herstellung desselben. Es ist bekannt, dass die heute üblichen Feuerwaffen und die Schiessverfahren, die mittels derartiger Feuerwaffen abgewickelt werden, vom energetischen Standpunkt aus höchst mangelhaft sind. Nur ein Bruchteil der von den Treibgasen entwickelten Energie wird auf das eigentliche Geschoss als Bewe gungsenergie übertragen, während der grö ssere Teil der Energie in Form von Wärme-, Licht- und Schallerzeugungen, Reibung so wie vor allem durch wirkungslose Abgase in. Verlust. gerät.
Diese Verluste haben den be sonderen Nachteil, da.ss sie sich ihrerseits wie der zu einem grossen Teil in Werkstoff zerstörungen und Werkstoffschädigtingen Lun- setzen, indem sie die Temperatur der Ge- sehützrohrwandungen auf Werte steigern, bei denen das Gefüge der diese Wandungen bil denden Werkstoffe weitgehend verschlechtert wird. Dazu kommt, dass die Drücke mehrere tausend Atmosphären Überdruck betragen, dass die Treibgase den Werkstoff chemisch an greifen und dass in thermischer Beziehung die heissen Explosionsgase Korrosionen und Ero sionen des Werkstoffes hervorrufen. Schliess lich sind die Einwirkungen des Geschosses selbst zu beachten.
Die Führungsringe des Geschosses müssen deformiert werden; es tre ten dadurch an den Kanten der Züge und Felder hohe Kantenpressungen auf, die in Verbindung mit der entstehenden Reibung und den erwähnten Drücken und Geschwin digkeiten zunächst zu Zermürbungen, Aus- bröckehingen und schliesslich zu Ausbrüchen des Werkstoffes führen.
Die mit den letzten Entwicklungen der Waffentechnik verbundene, springhafte Er höhung der Schusszahl je Zeiteinheit, die vor allem durch die wachsende Geschwindigkeit der Ziele bedingt ist, ohne däss Beschränkun gen durch je Zeiteinheit durchführbare Lade- und Verschlussvorgänge eintraten, weil man diese mechanisch abzuwickeln verstand,
brachte eine potenzierte Steigerung der genannten Be anspruchungen mit sich, so dass bei den heute gebräuchlichen Kadenzen Lauf und Rohr nach einer Schusszahl ausgewechselt werden müs sen, die überraschend geringfügig ist und Werte erreicht, bei denen die Anwendbarkeit der Waffe selbst in Frage gestellt wird, weil gerade bei Geschützen die Anzahl der mit zuführenden Rohre zu selbst im Rahmen eines modernen Krieges problematischen Kosten und Transportschwierigkeiten führen würde, abgesehen von den Feuerpausen, .die durch einen Rohrwechsel entstehen und die aus tak tischen Gegebenheiten heraus unter einem be stimmten Minimum bleiben müssen.
Es trat daher das natürliche Bestreben auf, durch geeignete Ausbildung des Laufes oder des Rohres diese erhöhten Beanspruchun gen auszugleichen. Das geschah zunächst, indem man zu immer höherwertigen Werk stoffen, legierten und hochlegierten Stählen bei der Herstellung derartiger Feuerwaffen überging, wobei auch metallurgische, thermi sche und chemische Vergütungsverfahren neben einem besonderen, mechanischen Auf bau der Läufe und Rohre Anwendung landen.
Später versuchte man, durch Überzüge, -wie Hartverchromung der Läufe und Rohre, die Lebensdauer während der Zeitspanne zu ver grössern, in der die Feuerwaffe zielgenau ar beitet. Da jedoch, dabefi kein einheitlich metallischer, homogener Verband zwischen Schicht und Werkstoff zu verwirklichen war, konnten derartige Vorschläge keinen Erfolg bringen und damit Eingang in die praktische Waffentechnik finden.
Eine weitere Entwiek- lung kennzeichnet sich dadurch, dass Büchsen aus hochwarmfesten Stoffen, aus sogenann- ten Gasturbinenstählen, eingezogen werden. Jedoch entspricht auch hier das Ergebnis nicht dem Aufwand, abgesehen .davon, dass erhebliche Schwierigkeiten hinsichtlich der erforderlichen Herstellungsgenauigkeiten zu überwinden sind.
Unter den Vergütungsverfahren könnte bei der ersten Betrachtung auch die Nitrie- rung, das heisst eine Stickstoffanreicherung in den beanspruchten Werkstoffstücken, in Frage kommen, da man nitrierte Teile -wegen ihrer gesteigerten Gleit- und Führungseigen- schaften in der Maschinentechnik bereits an wendet. Jedoch musste jede weitere Über legung dazu Anlass geben, diese Möglichkeit als ungeeignet zu verwerfen.
Es ist bekannt, dass sich Eisennitrid bereits bei Temperaturen von 300 zersetzt. Da die Beanspruchungs temperaturen bei Feuerwaffen ein Mehrfaches dieses Wertes betragen, ist somit nicht zu er warten, dass die durch eine Nitrieriung zu er zeugenden Eisennitridschichten die Lebens dauer eines einzigen Abschusses überdauern.
i Dazu kommt, dass die in der Maschinentechnik erwünschte Härtesteigerung der Werkstoff oberfläche die Gefahr der Versprödung mit sich bringt, so dass derartig harte und spröde Schichten a priori als ungeeignet auszuschei den haben. Schliesslich ist in der Ballistik die Meinung vertreten, dass die im Lauf bzw.
im Rohr in. Wärme umgesetzte Reibungsenergie noch nicht eins vom Hundert der in den Treibgasen enthaltenen Gesamtenergie be trägt, so dass es offensichtlich zwecklos zu sein scheint, durch eine Verbesserung der Gleit- und Führungseigenschaften des Werk stoffes in bezug auf das Geschoss nennens werte Fortschritte erzielen zu können.
Eine weitere Überlegung führt dabei zu einer Differenzierung zwischen den Läufen für leichte Infanteriewaffen, wie Maschinen gewehre, und Geschützrohren, wie sie etwa mit einem Kaliber von 16 mm, insbesondere 20 mm, ab aufwärts Anwendung finden. Diese Differenzierung findet ihre Ursache in den abweichenden Verhältnissen zwischen Durchmesser der Bohrungen (Seele) und den Wandstärken von Läufen und Rohren. Wäh rend dieses Verhältnis bei den erwähnten Waffen unter 16 mm Kaliber in der Grössen ordnung bis etwa 1 : 5 liegt, verändert es sich bei den höheren Kalibern auf 1: 3 und mehr. Als Folge tritt eine qualitative Änderung in der Art der Lauf- bzw. Rohrschäden auf.
Während diese bei den kleinkalibrigen Waffen hauptsächlich auf thermische Einflüsse zu rückzuführen sind, überwiegen bei den grösse ren Kalibern ab etwa 16 mm, vorzugsweise 20 mm, das heisst bei den Geschützrohren, die Schäden durch Korrosionen, Erosionen und chemische Angriffe.
Die auf vorwiegend ther mische Ursachen zurückgehenden Schäden werden damit weitgehend unabhängig von dem Mechanismus und Chemismus der Vor gänge, die sich zwischen geschossführenden Laufflächen und Geschoss selbst abwickeln, so dass sie für die Frage, ob durch Nitrierung von Läufen erhebliche technische Fortschritte zu erzielen sind oder nicht, zunächst ausschei den.
Dagegen konnte man die Nitrierung ge- schossführender Flächen von Geschützrohren aus diesem Grunde als in Betracht kommend ansehen, wenn die Nitrierung selbst nicht aus den vorher dargelegten Gründen als völlig aussichtslos hätte betrachtet werden müssen, ganz abgesehen von der Schwierigkeit, Werk stücke von den Dimensionen lind wechsehiden Wandstärken moderner Geschützrohre aller Kaliber im Verlauf der Behandlung auf hohe,
völlig gleichmässige und unter dem Umwand- lungspunkt bleibende Temperatur erhitzen zu müssen.
Entgegen den dargelegten fachmännischen Überlegungen und Vorurteilen angestellte, praktisch durchgeführte Versuche haben je doch ergeben, dass ein gänzlich unvorherseh barer und in seinen Ausmassen völlig über raschend grosser technischer Fortschritt durch Nitrierung des Werkstoffes von Geschütz rohren an geschossberührten Flächen zu er zielen ist.
Bekanntlich wird bei der Prüfung von (--#'eschützrohren von den taktischen Gegeben heiten ausgegangen, die u. a. auch darin be stehen, dass nach einer Anzahl von Schüssen nachgerichtet werden muss. Da die betrach teten Geschütze hoher Kadenz hauptsächlich zur Flieger- und Panzerabwehr Anwendung finden, ist z.
B. davon auszugehen, dass nach einer .Serie von Schüssen bei den in Betracht kommenden Kadenzen eine längere Pause da durch eintritt, dass das Geschütz das nächste Flugzeug oder den nächsten Panzer als Ziel annimmt. Unter Berücksichtigung dieser Ge sichtspunkte, die zur Festlegung bestimmter Prüfanforderungen führten, konnte die Zahl der Schüsse, bei denen infolge Auftretens von Querschlägen eine-Streuung in den Treffern eintritt, auf einen Wert gebracht werden, der mindestens um fünfzig vom Hundert ober halb der Werte liegt, die mit Geschützrohren zu erzielen waren,
bei denen sämtliche bis jetzt bekannten Hilfsmittel der metallurgi schen und ballistischen Techniken Aniven- dung gefunden haben. Durchwegs wurde die erwähnte Schusszahl sogar auf das Zwei- bis Dreifache der bisher normalerweise erreich baren Werte erhöht. Durch Anwendung be sonderer Arbeitsweise, die weiter unten im einzelnen erörtert werden, lassen sich die er wähnten Mundest- und Mittelwerte bis auf das Zehnfache der bisher erreichbaren Zahlen und darüber hinaus steigern.
Die Ursachen dieses entgegen jeder fach- n)ännischen Voraussicht eintretenden Er folges sind noch nicht völlig aufgeklärt. Es darf jedoch angenommen werden, .dass neben der gesteigerten Härte der Oberfläche der gleichmässige Verband der nitrierten SchiQh- ten mit dem Grundwerlvstoff zu einem vom Festigkeitsstandpunkt besonders guten Zu sammenhang führt, wobei der radiale Wärme fluss vor allem nicht durch Stossfugen, okklu- dierte Gashäute und sonstige, heterogene Schichten behindert ist.
Dazu kommt, dass Zersetzungstemperaturen für im Kornver band eines legierten Stahls eingelagerte Ni tride der verschiedensten Bildungsstufen we sentliche Unterschiede gegenüber bekannten Zersetzungstemperaturen gleicher, aber freier chemischer Verbindungen aufweisen, wobei ,die Zersetzungen nur in einem Ausmass auf treten, das auf dünne, möglicherweise sogar molekulare Schichten begrenzt bleibt.
Offen sichtlich bildet sich dabei. durch die auftre tenden Zersetzungen ein Gaspolster aus, auf dem das Geschoss im Rohr gleitet. -Dadurch werden die Reibungs-, .Gleit- und Führungs verhältnisse zwischen Rohrwandung und Ge schoss vermutlich sprunghaft verbessert, - so dass es zu den erwähnten, überraschend hohen Schusszahlen kommt.
Eine weitere, hier spezi fische Eigenart, die sich bei den Untersuchun gen zeigte, die zu diesen hohen Schusszahlen führten, besteht darin, dass der Bereich zwi schen den Schusszahlen, bei denen Streuung einerseits und die ersten Querschläger ander seits auftreten, nicht nur in das Gebiet der hohen Schusszahlen verschoben, sondern selbst auch ausserordentlich eingeengt wird.
Wäh rend beispielsweise bei unbehandelten Läufen die Streuung bei einem Werte x auftrat, dem gegenüber die ersten Querschläger bei etwa 3 # x auftraten, verschieben sich die entspre chenden Zahlen bei nitrierten Läufen auf 0,8<I>y</I> und 1,0<I>y,</I> wobei<I>y</I> mindestens 5 x war.
Das erfindungsgemäss ausgebildete Ge schützrohr ist dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Geschützrohres an geschoss- berührten Flächen Stickstoffanreicheinulgen aufweist.
Unter geschossberührten Flächen sind da bei Flächen verstanden, die mit dem Ge- sehoss, das heisst dem beim Abschuss durch das Rohr getriebenen Munitionsteil, oder mit dem Geschoss verbundenen Teilen, wie Führungs- ringen, zur Berührung kommen. Geschoss berührt ist somit das Geschosslager und der Teil des Rohres, der sich an dasselbe an schliesst. An diesen Flächen des Geschütz rohres treten erfahrungsgemäss in besonders hohem Ausmass Korrosionen, Erosionen und chemische Angriffe auf. Daher werden na mentlich diese geschossberührten Flächen er findungsgemäss Stickstoffanreicherungen auf weisen.
Der Werkstoff des Geschützrohres kann an geschossberührten Flächen auch noch Anrei cherungen von andern Elementen als Stick stoff aufweisen. So ist es bekannt, .dass es sehr schwierig ist, Stickstoff, ihn enthaltende Mi schungen oder Stickstoff enthaltende Verbin dungen sowie Gemenge aus diesen völlig frei von andern Elementen zu erhalten. Tritt als derartiges Element beispielsweise Kohlenstoff auf, so kann eine sogenannte Carbonitrierung eintreten.
Auch diese Nitrierung ist in be stimmten Fällen vorteilhaft, ohne dass die An- ivendung eines Verfahrens ausgeschlossen wäre, das zu reinen Stickstoffanreicherungen führt. Weiter kann es zweckmässig sein, dass der Werkstoff des Geschützrohres an geschoss- berührten Flächen Gehalte an die Anreiche rung von Stickstoff begünstigenden Stoffen aufweist.
Als derartige Stoffe kommen insbe sondere Aluminium, Chrom, aber auch Mo lybdän in Betracht, ohne dass diese Aufzäh lung die sogenannten Nitridträger erschöpfend erfassen würde. Aus denselben Gründen kann der Werkstoff des Geschützrohres auch Ge halte von Stoffen aufweisen, die die Anrei cherung an andern Elementen als Stickstoff, wie beispielsweise Bor, Chrom oder derglei- ehen, begünstigen. Im Sonderfalle sind also geschossberührte Flächen eines Geschützrohres nitriert.
Die Stickstoffanreicherung kann da bei aus der festen Phase erfolgen, indem bei spielsweise das Geschützrohr in Stickstoff enthaltende Verbindungen, Mischungen oder Gemenge aus diesen eingepackt und dann er hitzt wird. Es besteht die weitere Möglichkeit, die Stickstoffanreicherung aus der flüssigen Phase erfolgen zu lassen. Das geschieht bei spielsweise durch Anwendung von Cyanid- Bädern für das Geschützrohr. Schliesslich kommt die Stickstoffanreicherung aus der Gasphase in Betracht.
Das geschieht beispiels weise dadurch, dass das Geschützrohr nach FR.Y gasnitriert wird. Jedoch ist man nicht an diese Gasbehandlung gebunden, sondern die Anreicherung kann auch mittels einer ionisierten Gasphase erfolgen. Hierzu kann die Nitrierung mittels Gasentladungen, insbe sondere Glimmentladungen, in einer Stick stoff- oder stickstoffhaltigen Atmosphäre durchgeführt werden.
Diese Arbeitsweise hat eine Reihe massgebender weiterer Vorteile, so class sie vorzugsweise in Betracht kommt und besonders behandelt werden soll, während Ni trierungen nach den andern- Arbeitsvisen -weitgehend bekannt sind und ausserdem be stimmte Eigenarten haben, nach denen sie je weils in Betracht kommen oder ausgeschlos sen sind.
Die Glimmnitrierung ermöglicht ausser ordentlich gleichmässige Anreicherungen der in Betracht kommenden Werkstoffschichten an Stickstoff. Die Behandlungstemperatur kann dabei mit Sicherheit unterhalb der Um wandlungstemperatur von Stahl gehalten wer den, so dass unerwünschte oder gar schäd liche Gefügeänderungen ausgeschlossen sind. Die Behandlungszeiten sind ausserdem gegen über andern Verfahren meist wesentlich ver kürzt. Die Temperaturerhöhung beschränkt sich im wesentlichen auf die behandelten Schichten und klingt nach dem Werkstoff kern zu stark ab, so dass dieser fast unbeein flusst bleibt.
Der Verbrauch an elektrischer Energie und an chemischen Behandlungs stoffen ist verhältnismässig gering, so dass das Verfahren äusserst wirtschaftlich selbst dann wird, wenn Geschützrohre grössten Ausmasses zur Behandlung kommen. Die Oberflächen härte, die durch die Nitrierung gesteigert wird, kann ganz allmählich zum Kern des Werkstoffes zu abfallen. Dabei entstehen keine heterogenen Schichten, sondern der me tallurgische Gefügeverband bleibt voll erhal ten. Dadurch wird die Wärmeabfuhr, wie be reits oben erwähnt, besonders günstig, so da.ss auch die mechanische Festigkeit und Bean- spruchbarkeit der behandelten Werkstoffe ungeändert bleiben.
Derartige Nitridschichten haben auch eine gesteigerte Widerstands fähigkeit gegen chemischen Angriff. Über die Herabsetzung der Reibung ist bereits oben das Erforderliche gesagt worden. Die für das Dreistoffsystem Eisen-Kohlenstoff-.Stickstoff kennzeichnende Epsilon-Phase, die besonders spröde ist und zu Absplitterungen neigen würde, wenn sie erzeugt würde, kann bei An wendung dieser Arbeitsweise überhaupt ver mieden werden.
Bei Durchführung der zuletzt erwähnten Arbeitsweise wird man zweckmässig von allen Verfahrensmassnahmen Gebrauch machen, die in Verbindung hiermit bereits vorgeschlagen worden sind, um besonders günstige Ergeb nisse zu. erzielen. Verwiesen wird auf das Schweizer Patent Nr. 291360, in welchem vor geschlagen -wurde, den Verlauf der Glimm- entladung periodisch zu ändern und zu diesem Zwecke vorzugsweise eine elektrische Bestim mungsgrösse periodisch zu variieren, indem beispielsweise die Gasentladung impulsge- steuert wird.
Ferner ist das Schweizer Patent Nr. 291362 zu nennen, nach welchem bei mit einer kathodischen Werkstoffzerstäubung ver bundenen Glimmentladungen das Ausmass der Kathodenzerstäubimg . durch spätestens im Einwirkungszeitpunkt, erfolgende Zusätze mindestens eines die Kathodenzerstäubung beeinflussenden, die Nitrierung aber nicht be einträchtigenden weiteren Stoffes zur Stick stoffatmosphäre im Gasentladungsraum be- einflusst werden kann.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungs beispiel einer Anlage, in der ein Geschützrohr mittels Glimmentladungen in einer Stickstoff atmosphäre nitriert werden kann.
Es bezeichnet 1 Glas Innere der Gasentla- dtingskammer, die aus dem Boden 2 und der Haube 3 besteht. Das Bodenstück 2 trägt die schematisch dargestellte Stromeinführung, die aus dem Isolierteil 4 und dem kühlmittel- durchströmten Elektrodenteil 5 zusammen gesetzt ist.
Als Stromquelle ist ein Dreiphasengleich- rieliter dargestellt worden, der den Speise- transformator 6, drei Gleichrichterrö1iren 7, 8, 9 sowie in üblicher Weise den induktiven Phasenschieber 10 zur Gittersteuerung der Röhren 7, 8, 9 umfasst. Die Speisung des Cleichrichters erfolgt an den Klemmen 11, 12, 13, von denen aus auch Verbindungen zum Hilfsgleichrichter 14 sowie zu den An schlüssen des Phasenschiebers 10 ausgehen.
Die vom Hilfsgleichrichter 14 gelieferte Gleichspannung dient nach Siebung mit den üblichen Drosseln und Kondensatoren 15 zur zusätzlichen Speisung der Gleichrichterröhren 7, 8 und 9 über ein Potentiometer 16 und einen Umschaltkontakt 17. Der positive Pol des Gleichrichters ist über die Leitung 18 an die als Anode dienende Begrenzungswand 2, 3 angeschlossen. Die im Boden 2 angeordnete , Kathode 5 ist über die Leitung 19 mit dem negativen Pol des Gleichrichters verbunden.
Der Umschaltkontakt 17 steht über den Schwinghebel mit Rolle 20 unter dem Ein fluss einer Noekenscheibe 21, die über Elektro motor 22 mit Reduktionsgetrieben 23, 24 in Umdrehungen versetzt wird. Befindet sich die Rolle 20 des Schwinghebels in angehobener Stellung, so erhalten die Steuerelektroden der Gleichrichterröhren 7, 8, 9 über Kontakte 17.- und 25 eine höhere negative Vorspanntmg als bei nichtangehobener Rolle 20, wobei über Kontaktteile 17 und 26 eine kleinere, am Po tentiometer einstellbare,
negative Spannung den Steuerelektroden zugeführt wird. Die , Nockenscheibe 21 besteht dabei aus zwei ge geneinander verdrehbaren Teilscheiben, von denen jede eine Nockenerhebung mit einer im Bogenmass gemessenen, ,peripheren Länge von 180 besitzt.
Beide -Teilscheiben sind gegen- , einander verdrehbar, so dass es möglich ist, die Zeitdauer des Anhebens des Schwing hebels 17, 20 beliebig einzustellen. Durch diese Massnahme wird das Verhältnis Impuls länge zur -pause verändert, während durch , den Widerstand 27 eine Beeinflussung der Drehzahl des Motors 22 möglich ist, somit die Frequenz der Impulsfolge voreinstellbar ist.
Es besteht also mit den gezeigten und be schriebenen Mitteln die Möglichkeit, dem Gas entladungsraum Stromimpulse der verschie- densten Frequenz und mit beliebigen Ver hältnissen zwischen Impulsdauer und Impuls pause zuzuführen. Ausserdem ist es mit Hilfe des Potentiometers 16 möglich, während der Impulspausen den Strom völlig auf den Wert Null zu reduzieren oder ein einstellbares Grundniveau des Stromes aufrechtzuerhalten, das durch Impulse verstärkt wird. Bei 28 ist eine Evakuierungspumpe vor gesehen, die vom Elektromotor 29 aus ange trieben wird.
Die Evakuierungspumpe 28 steht mit dem Raum 1 über Leitung 30 in Verbindung. Durch eine Absperreinrichtung 31 kann die Evakuierungspumpe gegen den Gasentladungsraum völlig abgeschlossen wer den. In diesem Falle dient das Nadelventil 32, das im Nebenschluss zu Absperrventil 31 angeordnet ist, zur Verminderung der abge saugten Gasmenge, um beliebige Drücke im Entladungsraum 1 einstellen zu können.
In der Gasflasche 33 befindet sich unter hochgespanntem Druck stehender Stickstoff oder Ammoniak, in der Flasche 34 ein unter hohem Druck befindliches Edelgas, z. B. Argon, Krypton usw. Der Flasche 33 nach geschaltet ist ein Reduzierventil mit Druck- anzeigeeinrichtungen 35. Die auf diese Weise eingestellte Stickstoffmenge wird über Lei tung 37 einem Wechselventil 39 zugeführt, dessen Steuerküken mit Hilfe des Kurbel triebes 40 vom Elektromotor 41 aus angetrie ben wird.
Der Elektromotor 41 steht unter dem Einfluss eines Regulierwiderstandes 42, so dass seine Drehzahl, die über das Reduzier getriebe 43 auf das Wechselventil 39 herab gesetzt zur Wirkung kommt, beliebig einstell bar ist. Auf diese Weise kann die Frequenz, mit der dem Behandlungsraum 1 bestimmte, durch das Reduzierventil 35 voreinstellbare Stickstoffmengen je Zeiteinheit zuzuführen sind, in beliebiger Weise verändert werden.
Mit dem Wechselventil 39 auch verbunden ist die Leitung 38, die zur Zuführung der zuzu setzenden Edelgasmenge dient, die über die Reduzierventilanordnung 36 mit den entspre chenden Druckanzeigevorrichtungen ebenfalls voreinstellbar ist. Das Wechselventil 39 ent- lässt also zur Leitung 44 abwechselnd hinter einander bemessene Stickstoff- und Edelgas mengen, die in der angegebenen Weise dosiert worden sind.
Eine noch weitergehende Beein flussung der Entladung durch Druckvariatio nen findet im rhythmisch gesteuerten Nadel ventil 45 statt, das unter dem Einfluss einer Nockenscheibe 47 steht, die über das Redu- ziergetriebe 48 vom Elektromotor 49 aus in Umdrehungen versetzt wird. Der Elektromotor 49 steht wieder unter dem Einfluss eines Re gulierwiderstandes 50, so dass, der Häufigkeit des Behandlungswechsels entsprechend, die Frequenz der Druckimpulse veränderlich ein stellbar wird, die den Behandlungsgasen über das rhythmisch gesteuerte Nadelventil 45 er teilt werden.
Die Gase strömen durch das Zuleitungsrohr 46 in den Rezipienten.
Naturgemäss können an die Stelle dieser einfachen Anordnung für den Fall, dass noch weitergehende Anforderungen an die Genauig keit der Dosierung gestellt werden, Einrich- tungen treten, die eine noch genauere Dosie rung ermöglichen. So könnte die Nadelventil steuerung 45, 47, 48, 49 hinter den Reduzier ventilen 35 und 36 bereits in den Zuführungs leitungen 37 und 38 vorgesehen sein, so dass die Bemessung der beiden Gasanteile unab hängig voneinander erfolgt und damit die Ge nauigkeit der Abmessung vergrössert wird. Die Nockenscheibe 47 kann auswechselbar sein.
An die Stelle der Drosselregelung kann eine volumetrisch wirksame Regelung treten, so dass die Mengenregulierung unabhängig von der jeweiligen Spannung der Gase wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass mit der dar gestellten vereinfachten Anordnung eine ge nügend freie Einstellbarkeit des Zusatzstoffes gegenüber dem Stoff möglich ist, der zur Er zeugung der Haupt- oder Grundbehandlungs- atmosphäre erforderlich ist oder als solche dient.
Die .Speisung der Motoren 22, 41 und 49 erfolgt unter Zwischenschaltung der bereits erwähnten Regulierwiderstände 27, 42 und 50 von den Stromanschlüssen 51, .52 aus.
Das zu behandelnde Geschützrohr selbst. ist mit 53 bezeichnet und wurde als einfacher Zylinder veranschaulicht; es ist mit der Ka thode 5 verbunden und unterliegt somit der Nitrierung in der ionisierten Gasatmosphäre. Das Werkstück unterliegt auch einer kathodi- sehen Abstäubung, die in der dargestellten Weise so eingestellt werden kann, dass etwaige, durch die Nitrierutng eintretenden Dimensio- nierungsänderuzngen völlig ausgeglichen wer den,
wenn auf absolute Masshaltigkeit des Werkstückes Wert gelegt wird. Entsprechend einer Verminderung der Anforderung kann es naturgemäss auch genügen, nur einen Teil der Volumenzunahme auszugleichen. Es kann vor teilhaft oder notwendig sein, einen Teil des Rohres von der Nitrierung auszunehmen, falls z. B. eine nachträgliche Bearbeitung nötig ist. Im Ausführungsbeispiel ist eine derartige .Massnahme - am V erschlussstück schematisch gezeigt.
Das Geschützrohr 53 zeigt bei 54, also beim Verschlussblock, eine topfförmige Ab schirmung. Der Topf 54 ist dabei durch me tallische Verbindung über die Stützen 55, 56 mit der Bodenplatte 2 anodisch geschaltet. Dadurch, dass er das Werkstück mit kleinem Abstand umgibt, wird im Bereiche des Topfes die Glimmentladung unterdrückt. Die Ka thode 5 selbst ist gekühlt. Sie ist zu diesem Zwecke als Hohlzylinder ausgeführt, der an seinem untern Ende Anschlussstutzen für die Kühlmittelzufuhrleitung 57 und für die Kühlmittelabflussleitung 58 bildet.
Die Zeichnung zeigt weiter Einrichtungen, um den Verlauf der Gasentladung bestim mende Grössen in selbsttätiger Abhängigkeit vom Temperaturzustand des Geschützrohres zu regeln. Zu diesem Zwecke ist ein Tempe raturfühler 59 in Form eines Thermoelemen- tes in das Innere des Werkstückhalters ein geführt. Der erzeugte Thermostrom wird über die Leitungen 60, 61 dem Anzeigeinstrument 62 und über diese einem Steuerrelais 63 zu geführt. Das Steuerrelais beeinflusst durch Kurzschliessen des variablen Widerstandes 64 den Strom, der über Leitung 19, 18 dem Ent ladungsgefäss zugeführt wird.
Sinkt beispiels weise die Temperatur des Geschützrohres 53 unter einen bestimmten Wert, so wird über die 'feile 59, 62 des Stromkreises das Relais 63 so beeinflusst, dass seine Kontakte geschlos sen werden. Infolge der dadurch eintretenden Überbrückung des Regulierwiderstandes 64 tritt eine vermehrte Energiezufuhr und damit eine Temperaturzunahme des Werkstückes auf.
Wird ein gewisser Temperaturzustand des Geschützrohres überschritten, so erfolgt auf dem gleichen Wege Öffnung der Kontakte des Relais 63 -Lind damit Einschaltung des Widerstandes 64 und in dessen Folge Herab setzung der dem Entladungsgefäss zugeführ ten Leistung. Dieser Vorgang wiederholt sich periodisch, so dass die Geschützrohrtempera- tur um einen bestimmten Mittelwert in klei nen einstellbaren Grenzen pendelt.
Der,bei der Beschreibung des Ausfüh rungsbeispiels erwähnte Zusatz von Edelgas, insbesondere Krypton, aus .der Flasche 34 kann dazu dienen, eine bei -der Nitrierung auftretende unerwünschte Volumenvergrösse rung eines Werkstückes durch Intensivierung der Abstäubung auszugleichen. Je nach Lage des Falles und bei geringer Volumenzunahme kann es genügen, der Behandlungsatmosphäre, im Beispielsfall NH3, nur weitere Stickstoff mengen zuzusetzen.
Dieser Stickstoffanteil zeigt keinerlei unerwünschte Nebenwirkun gen, da Stickstoff in der dissoziierten NI-I.3- .Atmosphäre sowieso vorhanden und atomarer Stickstoff Reaktionsteilnehmer ist. Findet im Prozess dagegen eine zu grosse Zerstäubung statt, so kann man eine geringere Abstäu- bung dadurch erreichen, dass aus der Flasche 34 Heliumgas zugeführt wird.
Da bei der Dissoziation von Ammoniak gleichzeitig Wasserstoff auftritt, kann in analoger Weise eine eventuell erwünschte verminderte Zer- stäu bung durch Dosierung eines -Wasserstoff zusatzes aus der Flasche 34 erzielt werden.