DE102012000686A1

DE102012000686A1 - Waffenrohr mit verchromtem Innenprofil

Info

Publication number: DE102012000686A1
Application number: DE102012000686A
Authority: DE
Inventors: Hubert Schneider; Dr. Bohnsack Eckehard; Gert Schlenkert
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2013-07-18
Also published as: EP2805124A1; DK2805124T3; PL2805124T3; WO2013107578A1; EP2805124B1; ES2677470T3

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Waffenrohr (1) mit einem Feld-Zug-Innenprofil (3, 4) für Kleinkalibermaschinenwaffen, wobei das gesamte Innenprofil (3, 4) verchromt ist. Die Felder (3) des Innenprofils (3, 4) sind als Polygone – trapezförmig und asymmetrisch – ausgeführt und wesentlich schmaler als die Züge (4). Die Polygone bzw. Felder (3) weisen einseitig einen relativ langen Anstieg (5) in Form einer Steigung und auf der anderen Seite eine schnell absteigende Flanke (6) auf. Eine Chromschicht (7) auf den Zügen (4) ist dabei dünner als eine Chromschicht (8) auf den Feldern (3). Auf den Steigungen (5) und Flanken (6) sind Schichtdickenübergänge (9) von Feld (3) auf Zug (4) und Zug (4) auf Feld (3) aufgebracht.

Description

Die Erfindung betrifft vorrangig ein verchromtes Innenprofil für Insbesondere kleinkalibrige Maschinenwaffen. Die Verchromung zeichnet sich dadurch aus, dass sie sich über die gesamte Länge des Waffenrohres, also auch in den thermisch hoch beanspruchten Bereichen, aufgetragen ist. Damit eine derartige Verchromung realisiert werden kann, wird ein neues Innenprofil für Maschinenwaffen derart vorgesehen, dass als Profil mit Polygonzügen und mit einer Feldhöhe ausgeführt ist, die noch eine geplante Verchromungsschichtdicke ermöglichen.
Maschinenkanonen im insbesondere kleinkalibrigen Bereich unterliegen hohen Ansprüchen. Bekanntlich werden Waffenläufe bzw. Waffenrohr im Mittelkaliber- und Großkaliberbereich mit einer Innenverchromung versehen. Damit können die Waffenrohre höhere Belastungen besser aufnehmen.
Bei einem herkömmlichen Rohrprofil eines kleinkalibrigen Waffenlaufs von beispielsweise ca. 12,7 mm darf das Feld-Zug-Profil ca. 0,26 mm nur betragen, sodass bei herkömmlichen Feld-Zug-Geometrien der Maschinenwaffen eine Differenz zwischen Zug und Feld von 0,13 mm vorhanden sind. Eine Verchromung wird in der Regel mit 1/10 angesetzt. Leider wird aufgrund dieser Vorgabe bei derart kleinen Kalibern keine saubere Kontur geschaffen, sodass in den hohen Druckbereichen das Zug-Feld-Profil ein Scheren an den Zügen nicht verhindert wird und diese weg brechen können.
Die DE 10 2005 043 924 B3 offenbart eine Möglichkeit, eine Innenfläche eines einen kleinen Durchmesser aufweisenden Waffenrohres zu härten. Genutzt wird dazu eine Reflektoranordnung, bei der ein Reflektorkopf ein Laserlichtbündel auf einen Abschnitt der Innenfläche ablenkt.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Möglichkeit aufzuzeigen, die einen Waffenlauf mit kleinem Durchmesser für hohe Belastungen realisiert.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Obwohl sich eine Verchromung von Kleinkaliberwaffen nicht anbietet, wie bereits ausgeführt, geht die Erfindung davon aus, eine Vollverchromung des Waffenlaufes vorzunehmen, nicht nur eines hoch beanspruchten Bereichs.
Um eine Vollverchromung des gesamten Innenprofils vornehmen zu können, liegt der Erfindung die weitere Idee zugrunde, aufgrund der allgemeinen Bedingung der Innengeometrie der Querschnittsfläche, das Innenprofil gegenüber bekannten Innenprofilen der insbesondere Kleinkaliberwaffen abzuändern. Als neues Innenprofil wird ein Polygon, ein abgeflachtes Sägezahnprofil, unter Berücksichtigung eines gleichen vorgegebenen (Druck-)Querschnitts vorgesehen. Dadurch können die Leistenkräfte durch das Feldprofil besser aufgenommen bzw. gehalten werden. Dieses Innenprofil lässt dann ein Verchromen des Waffenrohres zu.
Aus der DE 1 703 012 A1 ist ein Drallzugprofil für Geschossläufe bekannt. Hierbei bilden die zwischen den Feldern und Zügen liegenden schraubenförmigen Drallflankenflächen mit dem jeweils am Fuß der Flanke angelegten Radius einen selbsthemmenden Winkel, der die auf die Rohrwandung wirkende Radialkomponente möglichst klein hält. Als vorteilhaft wird dabei erwähnt, dass der Lauf zwei Züge aufweist. Die Züge verlaufen im Querschnitt vom Fuß ihrer Flanke über etwa 90° nach einem dem halben-Nennkaliber entsprechenden Kreisbogen um die Achse des Laufes und dann etwa nach einer flachen archimedischen Spirale oder Parabelabschnitt bis zum Scheitel der nächsten Flanke.
Aus der DE 1 044 675 ist ein Zugprofil bekannt, bei welchen die Züge durch Kreisbögen vom Fuß jeder Flanke zur Höhe des benachbarten Feldes gebildet werden.
Die WO 97/45690 A1 zeigt einen gezogenen Waffenlauf mit einem Polygon-Profil. Eine weitere Variante dieser Art beschreibt die US 4,308,681 A1 . Bereits die US 329,303 A1 und US 835,482 A1 schlugen derartige Zugprofile, wie sie die US 4,308,681 A1 offenbart, vor.
Ein Verchromen von Kleinkaliberwaffenrohren ist jedoch nicht erkennbar. Die US 2008/0120889 A1 erwähnt diesbezüglich, dass das Verchromen bei Großkaliberwaffen bekannt ist. Verfahren dafür offenbaren die DE 43 35 139 A1 sowie DE 44 19 864 C2 Für das Verchromen und damit der konstruktiven Gestaltung des Innenprofils werden die Grundbedingungen für die Verchromung berücksichtigt, die da sind – dickere Chromschicht, ähnliche Druckquetschkräfte (Feldhöhe) wie bei gleichen Kalibern sowie gute Chromhaltbarkeit. Entsprechend sind der Anstieg, die Flanke und die Fläche der Felder sowie die Fläche der Züge zu bestimmen.
Die Flächen der Felder werden bei der Herstellung mit einer dickeren Chromschicht als die Flächen der Züge versehen. Zwischen beiden ist ein Schichtübergang eingebunden. Die Verchromung erfolgt in einem Chromelektrolyt und mittels Pumpen, die den Elektrolyt durch das Waffenrohr bzw. den Lauf hindurch pumpen. Die Chromabscheidung erfolgt in bekannter Art und Weise.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 ein Schnittzeichnung eines Zug-Feld-Profils mit acht Zügen,
2 eine vergrößerte Darstellung B aus 1.
In 1 ist in einer Schnittdarstellung ein sonst nicht näher dargestelltes Waffenrohr 1 dargestellt. Dieses weist ein Innenprofil 2 mit Feldern 3 und Zügen 4 auf. Die Felder 3 sind als Polygone – trapezförmig und asymmetrisch – ausgeführt, die wesentlich schmaler als die Züge 4 sind. Die Polygone weisen einseitig einen relativ langen Anstieg 5 und auf der anderen Seite eine schnell absteigende bzw. abfallende Flanke 6 auf (2). Eine derartige konstruktive Form der Felder 3 ermöglicht eine bessere Aufnahme der Leistungskräfte, auf die senkrecht stehende Höhe.
Zur Erhöhung der Lebensdauer der Waffenrohres 1 ist nunmehr vorgesehen, das ganze Waffenrohr 1 zu verchromen. Die Chromschicht 7 auf den Zügen 4 ist dabei dünner als die Chromschicht 8 auf den Feldern 3. Auf den Steigungen 5 und Flanken 6 sind Schichtdickenübergänge 9 von Feld 3 auf Zug 4 und Zug 4 auf Feld 3 aufgebracht.
Für ein 12,7 mm (.50) Waffenrohr 1 würde die bevorzugte Verchromungsschichtdicke für die Chromschicht 7 des Feldes 3 bei ca. 0,095 mm und die Chromschichtdicke 8 des Zuges 4 bei ca. 0,075 mm liegen. Um beispielsweise eine (kalibervergleichbare) Querschnittsfläche (Rohrprofil) von 129,26 mm² zu erhalten, sollte die Fläche des Zuges 4 ca. 3,44 mm betragen. Der Anstieg 5 der Flanken 6 kann mit 62,5° (±0,5°) vorgesehen werden, die Flanke mit 25° (±0,5°).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005043924 B3 [0004]
DE 1703012 A1 [0009]
DE 1044675 [0010]
WO 97/45690 A1 [0011]
US 4308681 A1 [0011, 0011]
US 329303 A1 [0011]
US 835482 A1 [0011]
US 2008/0120889 A1 [0012]
DE 4335139 A1 [0012]
DE 4419864 C2 [0012]

Claims

Waffenrohr (1) mit einem Feld-Zug-Innenprofil (3, 4) für insbesondere Kleinkaliberwaffen, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Innenprofil (3, 4) verchromt ist.
Waffenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Felder (3) des Innenprofils (3, 4) als Polygone – trapezförmig und asymmetrisch – ausgeführt sind, die wesentlich schmaler als die Züge (4) sind.
Waffenrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polygone bzw. Felder (3) einseitig einen relativ langen Anstieg (5) in Form einer Steigung und auf der anderen Seite eine schnell absteigende Flanke (6) aufweisen.
Waffenrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Chromschicht (7) auf den Zügen (4) dünner als eine Chromschicht (8) auf den Feldern (3) ist, wobei auf den Steigungen (5) und Flanken (6) Schichtdickenübergänge (9) von Feld (3) auf Zug (4) und Zug (4) auf Feld (3) aufgebracht sind.
Waffenrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Chromschicht (7) des Feldes (3) ca. 0,095 mm und die Chromschichtdicke (8) des Zuges (4) ca. 0,075 mm beträgt.
Waffenrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass um beispielsweise eine Querschnittsfläche von 129,26 mm² zu erhalten, die Fläche des Zuges (4) ca. 3,44 mm beträgt und der Anstieg (5) ca. 62,5° (±0,5°) sowie die abfallende Flanke (6) ca. 25° (±0,5°) betragen.
Herstellung eines Waffenrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Waffenrohr (1) in einem Elektrolyt eingebracht ist, wobei eine Elektrode im Waffenrohr (1) eingebunden ist, und das Elektrolyt mittels Pumpen durch das Waffenrohr (1) hindurch gepumpt wird.