CH308295A - Gun barrel and method of making same. - Google Patents

Gun barrel and method of making same.

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CH308295A
CH308295A CH308295DA CH308295A CH 308295 A CH308295 A CH 308295A CH 308295D A CH308295D A CH 308295DA CH 308295 A CH308295 A CH 308295A
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CH
Switzerland
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gun barrel
nitrogen
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gas
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German (de)
Inventor
Berghaus Elektrophysi Bernhard
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Berghaus Elektrophysik Anst
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Publication of CH308295A publication Critical patent/CH308295A/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41AFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A21/00Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
    • F41A21/22Barrels which have undergone surface treatment, e.g. phosphating

Description

  

      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.



      Gun barrel and <B> method </B> for making same. It is known that the firearms customary today and the shooting procedures that are carried out using such firearms are extremely inadequate from an energetic point of view. Only a fraction of the energy developed by the propellant gases is transferred to the actual projectile as kinetic energy, while the greater part of the energy in the form of heat, light and sound generation, friction and, above all, loss of ineffective exhaust gases. device.

   These losses have the particular disadvantage that they themselves, like the majority of them, result in material destruction and material damage by increasing the temperature of the protective tube walls to values at which the structure of these walls forms Materials is largely deteriorated. In addition, the pressures are several thousand atmospheres overpressure, the propellant gases attack the material chemically and the hot explosion gases cause corrosion and erosion of the material in a thermal relationship. Finally, the effects of the projectile itself must be taken into account.

   The bullet's guide rings must be deformed; As a result, high edge pressures occur on the edges of the trains and fields, which in connection with the resulting friction and the pressures and speeds mentioned initially lead to attrition, chipping and finally to chipping of the material.



  The sudden increase in the number of shots per unit of time associated with the latest developments in weapon technology, which is primarily due to the increasing speed of the targets, without the restriction of loading and locking processes that can be carried out per unit of time, because these were handled mechanically,

      brought with it a potentiated increase in the stresses mentioned, so that with the cadences in use today, the barrel and barrel have to be replaced after a number of shots that is surprisingly low and reaches values at which the applicability of the weapon itself is questioned because Especially with guns, the number of tubes to be fed in would lead to problematic costs and transport difficulties even in the context of a modern war, apart from the pauses in fire that result from changing the barrel and which, due to tactical circumstances, have to remain below a certain minimum.

    



  There was therefore a natural endeavor to compensate for these increased demands by suitable training of the barrel or the pipe. This was initially done by switching to ever higher quality materials, alloyed and high-alloy steels in the manufacture of such firearms, with metallurgical, thermal and chemical tempering processes in addition to a special mechanical construction of the barrels and tubes.

    Later attempts were made to extend the service life during the period in which the firearm was working precisely by using coatings such as hard chrome plating on the barrels and tubes. However, since it was not possible to achieve a uniform, metallic, homogeneous bond between layer and material, such proposals were unsuccessful and thus found their way into practical weapon technology.

   Another development is characterized by the fact that bushings made of highly heat-resistant materials, so-called gas turbine steels, are drawn in. However, here too the result does not correspond to the effort, apart from the fact that considerable difficulties have to be overcome with regard to the required manufacturing accuracy.



  At first glance, nitration, i.e. nitrogen enrichment in the stressed pieces of material, could also be considered among the tempering processes, since nitrided parts are already being used in machine technology because of their increased sliding and guiding properties. However, any further consideration had to give rise to rejecting this option as unsuitable.

   It is known that iron nitride decomposes at temperatures as low as 300. Since the exposure temperatures in firearms are a multiple of this value, it cannot be expected that the iron nitride layers to be produced by nitriding will outlast the life of a single shot.

         In addition, the increase in the hardness of the material surface, which is desired in machine technology, entails the risk of embrittlement, so that such hard and brittle layers have to be ruled out a priori as unsuitable. Finally, in ballistics, the opinion is represented that the

   Frictional energy converted into heat in the tube does not yet amount to one percent of the total energy contained in the propellant gases, so that it obviously seems pointless to make significant progress by improving the sliding and guiding properties of the material in relation to the projectile to be able to.



  Another consideration leads to a differentiation between the barrels for light infantry weapons, such as machine guns, and gun barrels, such as those used with a caliber of 16 mm, in particular 20 mm, upwards. This differentiation is due to the different ratios between the diameter of the bores (core) and the wall thicknesses of barrels and pipes. While this ratio is in the order of magnitude of up to about 1: 5 for the weapons mentioned below 16 mm caliber, it changes to 1: 3 and more for the higher calibers. As a result, there is a qualitative change in the type of barrel or pipe damage.

    While these are mainly due to thermal influences in the case of small-caliber weapons, damage from corrosion, erosion and chemical attacks predominate in the larger calibers from around 16 mm, preferably 20 mm, i.e. in the case of gun barrels.

   The damage, which is primarily due to thermal causes, is thus largely independent of the mechanism and chemistry of the processes that take place between the bullet-guiding treads and the bullet itself, so that the question of whether or not significant technical progress can be achieved through nitriding of barrels don't, drop out first.

   On the other hand, the nitriding of projectile-guiding surfaces of gun barrels could be considered as possible for this reason, if the nitriding itself should not have been regarded as completely hopeless for the reasons explained above, quite apart from the difficulty of finding workpieces of the dimensions small The wall thicknesses of modern gun barrels of all calibres change in the course of treatment to high,

    having to heat a completely uniform temperature which remains below the transition point.



  Contrary to the professional considerations and prejudices presented, practical tests have shown that a completely unpredictable and in its dimensions completely surprising technical progress can be achieved by nitriding the material of gun barrels on surfaces in contact with the projectile.



  As is well known, when testing (- # 'rifle barrels, tactical conditions are assumed, which include the need to readjust after a number of shots. Since the high-cadence guns under consideration are mainly used for anti-aircraft and anti-tank purposes find is z.

   For example, it can be assumed that after a series of shots there will be a longer pause in the cadences in question because the gun will target the next aircraft or tank. Taking these aspects into account, which led to the definition of certain test requirements, the number of shots in which the hits were scattered due to the occurrence of cross-cuts could be brought to a value that is at least fifty percent above the values that could be achieved with gun barrels,

   in which all previously known aids in metallurgical and ballistic techniques have been used. The number of shots mentioned has been increased to two to three times the values normally achievable up to now. By using special working methods, which will be discussed in detail below, the mouth test and mean values mentioned can be increased up to ten times the previously achievable numbers and beyond.



  The causes of this success, which occurs against all technical foresight, have not yet been fully clarified. However, it can be assumed that, in addition to the increased hardness of the surface, the uniform bond of the nitrided layers with the basic material leads to a particularly good relationship from a strength point of view, with the radial heat flow above all not through butt joints or occlusion of gas skins and other, heterogeneous layers are disabled.

   In addition, the decomposition temperatures for Ni trides of various stages of formation stored in the grain association of an alloyed steel show significant differences compared to known decomposition temperatures of the same but free chemical compounds, with the decomposition only occurring to an extent that is thin, possibly even molecular Layers remains limited.

   Obviously this is forming. The decomposition that occurs creates a gas cushion on which the projectile slides in the barrel. As a result, the friction, sliding and guiding conditions between the pipe wall and the projectile are presumably improved by leaps and bounds - so that the surprisingly high number of shots mentioned occurs.

   Another, specific characteristic that was revealed in the investigations that led to these high numbers of shots is that the area between the number of shots, in which scatter on the one hand and the first ricochets occur on the other, not only in the The area of the high number of shots is shifted, but is itself extremely narrowed.

   While, for example, with untreated runs, the scatter occurred at a value x compared to which the first ricochets occurred at around 3 # x, the corresponding numbers for nitrided runs shift to 0.8 <I> y </I> and 1, 0 <I> y, </I> where <I> y </I> was at least 5 x.



  The gun barrel formed according to the invention is characterized in that the material of the gun barrel has nitrogen-enriching emulsions on surfaces in contact with the bullet.



  Surfaces in contact with the projectile are understood to mean surfaces which come into contact with the projectile, that is to say the ammunition part driven through the barrel during firing, or with parts connected to the projectile, such as guide rings. The bullet touches the bullet bearing and the part of the pipe that connects to it. Experience has shown that corrosion, erosion and chemical attacks occur to a particularly high degree on these surfaces of the gun barrel. Therefore, according to the invention, these projectile touching surfaces will have nitrogen enrichments.



  The material of the gun barrel can also have enrichment of elements other than stick material on surfaces in contact with the projectile. It is known that it is very difficult to obtain nitrogen, mixtures containing it or compounds containing nitrogen, as well as mixtures of these, completely free of other elements. If, for example, carbon occurs as such an element, what is known as carbonitriding can occur.

   This nitration is also advantageous in certain cases without the use of a process which leads to pure nitrogen enrichments being excluded. Furthermore, it can be expedient for the material of the gun barrel on surfaces that come into contact with the bullet to contain substances that promote the enrichment of nitrogen.

   Particularly suitable substances of this type are aluminum, chromium, but also molybdenum, without this listing the so-called nitride carriers being exhaustive. For the same reasons, the material of the gun barrel can also contain substances that promote the enrichment of elements other than nitrogen, such as boron, chromium or the like. In special cases, the surfaces of a gun barrel that come into contact with the bullet are nitrided.

   The nitrogen enrichment can take place from the solid phase by packing the gun barrel into nitrogen-containing compounds, mixtures or blends of these and then heating it. There is also the option of allowing the nitrogen enrichment to take place from the liquid phase. This happens, for example, by using cyanide baths for the gun barrel. Finally, nitrogen enrichment from the gas phase comes into consideration.

   This happens, for example, that the gun barrel is gas nitrided according to FR.Y. However, one is not bound to this gas treatment, rather the enrichment can also take place by means of an ionized gas phase. For this purpose, the nitration can be carried out by means of gas discharges, in particular special glow discharges, in an atmosphere containing nitrogen or nitrogen.

   This way of working has a number of decisive further advantages, if it is preferred and should be treated in a special way, while nitrations according to the other work visas are largely known and also have certain peculiarities, according to which they come into consideration or excluded are.



  The glow nitriding also enables a neat, uniform enrichment of the material layers in question in nitrogen. The treatment temperature can be kept below the conversion temperature of steel with certainty, so that undesired or even harmful structural changes are excluded. In addition, the treatment times are usually considerably shorter than with other procedures. The temperature increase is essentially limited to the treated layers and subsides too much after the core of the material, so that it remains almost unaffected.

   The consumption of electrical energy and chemical treatment materials is relatively low, so that the process is extremely economical even when the cannon barrels of the largest size are treated. The surface hardness, which is increased by nitriding, can gradually decrease towards the core of the material. No heterogeneous layers are created, but the metallurgical structure is fully preserved. As a result, the heat dissipation, as already mentioned above, is particularly favorable, so that the mechanical strength and strength of the treated materials also remain unchanged.

   Such nitride layers also have an increased resistance to chemical attack. What is necessary has already been said above about the reduction of friction. The epsilon phase, which is characteristic of the three-component iron-carbon-nitrogen system, which is particularly brittle and would tend to splinter if it were generated, can be avoided at all when using this method of operation.



  When carrying out the last-mentioned procedure, all procedural measures will be expediently made use of which have already been proposed in connection with this in order to achieve particularly favorable results. achieve. Reference is made to Swiss patent no. 291360, in which it was proposed to periodically change the course of the glow discharge and, for this purpose, preferably to periodically vary an electrical parameter by, for example, pulse-controlled the gas discharge.

   Furthermore, the Swiss Patent No. 291362 should be mentioned, according to which the extent of the cathodic atomization in the case of corona discharges connected with a cathodic material atomization. by adding at least one additional substance to the nitrogen atmosphere in the gas discharge space that affects the cathode sputtering but does not impair the nitration, at the latest at the time of action.



  The drawing shows an execution example of a system in which a gun barrel can be nitrided by means of glow discharges in a nitrogen atmosphere.



  It denotes 1 glass inside the gas discharge chamber, which consists of the base 2 and the hood 3. The bottom piece 2 carries the schematically illustrated power inlet, which is composed of the insulating part 4 and the electrode part 5 through which coolant flows.



  A three-phase rectifier is shown as the power source, which comprises the feed transformer 6, three rectifier tubes 7, 8, 9 and, in the usual way, the inductive phase shifter 10 for grid control of the tubes 7, 8, 9. The power of the rectifier takes place at the terminals 11, 12, 13, from which connections to the auxiliary rectifier 14 and to the connections of the phase shifter 10 start.

    The DC voltage supplied by the auxiliary rectifier 14 is used after filtering with the usual chokes and capacitors 15 to additionally feed the rectifier tubes 7, 8 and 9 via a potentiometer 16 and a changeover contact 17. The positive pole of the rectifier is connected to the line 18 to the anode Boundary wall 2, 3 connected. The cathode 5 arranged in the bottom 2 is connected via the line 19 to the negative pole of the rectifier.

    The changeover contact 17 is via the rocker arm with roller 20 under the influence of a Noek disc 21, which is rotated via electric motor 22 with reduction gears 23, 24. If the roller 20 of the rocker arm is in the raised position, the control electrodes of the rectifier tubes 7, 8, 9 receive a higher negative bias voltage via contacts 17 and 25 than when the roller 20 is not raised, whereby via contact parts 17 and 26 a smaller one at the bottom tentiometer adjustable,

   negative voltage is supplied to the control electrodes. The, cam disk 21 consists of two ge mutually rotatable partial disks, each of which has a cam lobe with a measured in radians, peripheral length of 180 has.

   Both partial disks can be rotated against each other, so that it is possible to set the duration of the lifting of the rocker lever 17, 20 as desired. This measure changes the ratio of the pulse length to the pause, while the resistor 27 allows the speed of the motor 22 to be influenced, so that the frequency of the pulse train can be preset.



  With the means shown and described, there is therefore the possibility of supplying the gas discharge space with current pulses of the most varied of frequencies and with any ratio between pulse duration and pulse pause. In addition, with the aid of the potentiometer 16, it is possible to reduce the current completely to the value zero during the pulse pauses or to maintain an adjustable basic level of the current which is amplified by pulses. At 28, an evacuation pump is seen before, which is driven by the electric motor 29 from.

   The evacuation pump 28 is connected to the room 1 via line 30. By means of a shut-off device 31, the evacuation pump can be completely closed off from the gas discharge space. In this case, the needle valve 32, which is arranged in the shunt of the shut-off valve 31, is used to reduce the amount of gas sucked in in order to be able to set any pressures in the discharge space 1.



  In the gas cylinder 33 there is nitrogen or ammonia under high pressure, and in the cylinder 34 there is a noble gas under high pressure, e.g. B. argon, krypton, etc. Connected after the bottle 33 is a reducing valve with pressure indicators 35. The amount of nitrogen set in this way is fed via line 37 to a shuttle valve 39, the control plug of which is driven by the electric motor 41 with the help of the crank drive 40 will practice.

   The electric motor 41 is under the influence of a regulating resistor 42, so that its speed, which is set down on the changeover valve 39 via the reduction gear 43, can be adjusted as required. In this way, the frequency with which the treatment room 1 is to be supplied with certain quantities of nitrogen which can be preset by the reducing valve 35 per unit of time can be changed in any way.

    Also connected to the shuttle valve 39 is the line 38, which serves to supply the amount of noble gas to be added, which can also be preset via the reducing valve assembly 36 with the corresponding pressure display devices. The shuttle valve 39 thus releases alternately one after the other measured amounts of nitrogen and noble gas to the line 44, which have been metered in the specified manner.

   The discharge is influenced even further by pressure variations in the rhythmically controlled needle valve 45, which is under the influence of a cam disk 47 which is set in rotation by the electric motor 49 via the reduction gear 48. The electric motor 49 is again under the influence of a regulating resistor 50, so that, according to the frequency of the treatment change, the frequency of the pressure pulses is variably adjustable, which the treatment gases via the rhythmically controlled needle valve 45 he shares.

   The gases flow through the supply pipe 46 into the recipient.



  Naturally, in place of this simple arrangement, in the event that further requirements are placed on the accuracy of the metering, devices that enable even more precise metering can be used. For example, the needle valve control 45, 47, 48, 49 behind the reducing valves 35 and 36 could already be provided in the supply lines 37 and 38, so that the two gas components are measured independently of one another and thus the accuracy of the dimension is increased . The cam disk 47 can be exchangeable.

   The throttle control can be replaced by a volumetrically effective control so that the volume control becomes independent of the respective voltage of the gases. It has been shown, however, that with the simplified arrangement shown, a sufficiently free adjustability of the additive is possible with respect to the substance which is required to generate the main or basic treatment atmosphere or which serves as such.



  The supply of the motors 22, 41 and 49 takes place with the interposition of the aforementioned regulating resistors 27, 42 and 50 from the power connections 51, .52.



  The barrel itself to be treated is indicated at 53 and has been illustrated as a simple cylinder; it is connected to the cathode 5 and is thus subject to nitration in the ionized gas atmosphere. The workpiece is also subject to cathodic sputtering, which can be set in the manner shown in such a way that any dimensional changes occurring due to the nitriding are completely compensated for,

   if the absolute dimensional accuracy of the workpiece is important. Corresponding to a reduction in the requirement, it can naturally also be sufficient to compensate for only part of the increase in volume. It may be before part or necessary to exclude part of the tube from the nitration, if z. B. a subsequent processing is necessary. In the exemplary embodiment, such a measure is shown schematically on the closure piece.



  The gun barrel 53 shows at 54, that is to say at the breech block, a cup-shaped shield. The pot 54 is connected anodically by me-metallic connection via the supports 55, 56 with the base plate 2. Because it surrounds the workpiece at a small distance, the glow discharge is suppressed in the area of the pot. The Ka method 5 itself is cooled. For this purpose it is designed as a hollow cylinder which, at its lower end, forms connection stubs for the coolant supply line 57 and for the coolant discharge line 58.



  The drawing also shows devices to regulate the course of the gas discharge determining factors in an automatic dependence on the temperature of the gun barrel. For this purpose, a temperature sensor 59 in the form of a thermal element is inserted into the interior of the workpiece holder. The generated thermal current is fed via the lines 60, 61 to the display instrument 62 and via this to a control relay 63. By short-circuiting the variable resistor 64, the control relay influences the current that is fed to the discharge vessel via line 19, 18.

   For example, if the temperature of the gun barrel 53 falls below a certain value, the relay 63 is influenced via the 'file 59, 62 of the circuit so that its contacts are closed. As a result of the bridging of the regulating resistor 64 which occurs as a result, an increased supply of energy and thus an increase in temperature of the workpiece occurs.

   If a certain temperature state of the gun barrel is exceeded, the contacts of the relay 63 are opened in the same way, thus switching on the resistor 64 and, as a result, reducing the power supplied to the discharge vessel. This process is repeated periodically so that the gun barrel temperature fluctuates around a certain mean value within small adjustable limits.



  The addition of noble gas, in particular krypton, from the bottle 34 mentioned in the description of the exemplary embodiment can serve to compensate for an undesirable increase in volume of a workpiece that occurs during nitriding by intensifying the atomization. Depending on the situation and if there is a slight increase in volume, it may be sufficient to add only additional amounts of nitrogen to the treatment atmosphere, in the example NH3.

   This nitrogen content shows no undesirable side effects, since nitrogen is already present in the dissociated NI-I.3 atmosphere and atomic nitrogen is a reactant. On the other hand, if the atomization is too great in the process, less atomization can be achieved by supplying helium gas from the bottle 34.

   Since hydrogen simultaneously occurs during the dissociation of ammonia, a possibly desired reduced atomization can be achieved in an analogous manner by metering a hydrogen additive from the bottle 34.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: I. Geschützrohr, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Geschützrohres an ge- schossberührten Flächen Stickstoffanreiche rungen aufweist. Il. Verfahren zur Herstellung von Ge schützrohren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass geschossberührte Flächen eines Geschützrohres einer Nitrierbehandlung unterworfen werden. UNTERANSPRÜCHE: 1. PATENT CLAIMS: I. Gun barrel, characterized in that the material of the gun barrel is enriched with nitrogen on surfaces in contact with the bullet. Il. Process for the production of gun barrels according to claim 1, characterized in that surfaces of a gun barrel which come into contact with the bullet are subjected to a nitriding treatment. SUBCLAIMS: 1. Geschützrohr nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Geschützrohres an geschossberührten Flä chen noch Anreicherungen an andern Ele menten als Stickstoff aufweist. 2. Geschützrohr nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Geschützrohres Gehalte an die Anreiche rung von Stickstoff begünstigenden Stoffen aufweist. 3. Gun barrel according to claim 1, characterized in that the material of the gun barrel still has accumulations of elements other than nitrogen on surfaces that come into contact with the projectile. 2. Gun barrel according to claim I, characterized in that the material of the gun barrel has contents of the enrichment of nitrogen-promoting substances. 3. Geschützrohr nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Geschützrohres an geschossberührten Flächen Gehalte an. Stoffen aufweist, die die Anrei cherung des Werkstoffes an andern Elemen ten als Stickstoff begünstigen. 4. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Nitrierung aus der festen Phase erfolgt. 5. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Nitrierung aus der flüssigen Phase erfolgt. Gun barrel according to dependent claim 1, characterized in that the material of the gun barrel has contents on surfaces in contact with the projectile. Has substances that promote the enrichment of the material in other elements than nitrogen. 4. The method according to claim II, characterized in that the nitration takes place from the solid phase. 5. The method according to claim II, characterized in that the nitration takes place from the liquid phase. 6. verfahren nach Patentanspruch. II, da durch gekennzeichnet, dass die Nitrierung .aus der Gasphase erfolgt. 7. Verfahren nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass die Nitrierung in einer ionisierten Gasatmosphäre erfolgt. B. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Nitrierung mittels elektrischer Gasentladungen in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt wird. 9. Verfahren nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass die Nitrierung mittels elektrischer Glimmentladungen in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt wird. 10. 6. method according to claim. II, characterized in that the nitration takes place .from the gas phase. 7. The method according to dependent claim 6, characterized in that the nitration takes place in an ionized gas atmosphere. B. The method according to claim II, characterized in that the nitration is carried out by means of electrical gas discharges in a nitrogen atmosphere. 9. The method according to dependent claim 8, characterized in that the nitriding is carried out by means of electrical glow discharges in a nitrogen atmosphere. 10. Verfahren nach Unteranspruch 9, da durch gekennzeiehnet, dass die elektrische Ent- la.dtmg periodisch variiert wird. 11. Verfahren nach Unteranspruch 8, bei dessen Durchführung eine kathodisebe Werkstoffzerstäubung auftritt, gekennzeich net durch Beeinflussung des Ausmasses der Elektrodenzerstäubung durch spätestens im Einwirkungszeitpunkt erfolgende Zusätze von mindestens einem die Kathodenzerstäubung beeinflussenden, die Nitriere 1g aber nicht be einträchtigenden, Method according to dependent claim 9, characterized by the fact that the electrical discharge is varied periodically. 11. The method according to dependent claim 8, during the implementation of which a cathodic material atomization occurs, characterized by influencing the extent of the electrode atomization by additions made at the latest at the time of exposure of at least one that influences the cathode atomization but does not impair the nitrides 1g, weiteren Stoff zur Stick stoffatmosphäre im Gasentladungsraum. further substance to the stick substance atmosphere in the gas discharge space.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1141851B (en) * 1955-11-26 1962-12-27 Berghaus Elektrophysik Anst Method for reducing sliding friction and using the same for firearms
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FR2738058A1 (en) * 1995-08-23 1997-02-28 Rheinmetall Ind Gmbh RAYWALL ARM TUBE AND METHOD OF MAKING A TUBE OF THIS TYPE

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