(19)
(11) EP 2 805 124 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
25.04.2018  Patentblatt  2018/17

(21) Anmeldenummer: 12810204.3

(22) Anmeldetag:  17.12.2012
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F41A 21/18(2006.01)
F41A 21/22(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2012/075742
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2013/107578 (25.07.2013 Gazette  2013/30)

(54)

WAFFENROHR MIT VERCHROMTEM INNENPROFIL

WEAPON BARREL WITH A CHROME-PLATED INNER PROFILE

CANON À PROFILÉ INTÉRIEUR CHROMÉ


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30) Priorität: 17.01.2012 DE 102012000686

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
26.11.2014  Patentblatt  2014/48

(73) Patentinhaber: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
29345 Unterlüss (DE)

(72) Erfinder:
  • SCHNEIDER, Hubert
    78661 Dietingen (DE)
  • BOHNSACK, Eckehard
    29320 Hermannsburg (DE)
  • GERT, Schlenkert
    40233 Düsseldorf (DE)

(74) Vertreter: Dietrich, Barbara 
Thul Patentanwaltsgesellschaft mbH Rheinmetall Platz 1
40476 Düsseldorf
40476 Düsseldorf (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A1- 4 419 864
US-A- 1 886 218
US-A- 4 308 681
DE-U1- 20 002 365
US-A- 2 465 962
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] 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.

    [0002] 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.

    [0003] 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.

    [0004] 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.

    [0005] Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Möglichkeit aufzuzeigen, die einen Waffenlauf mit kleinem Durchmesser für hohe Belastungen realisiert.

    [0006] Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.

    [0007] 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.

    [0008] 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.

    [0009] 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.

    [0010] 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

    [0011] Die US 1,886,218 A offenbart ein Waffenrohr mit einem Innenprofil mit Feldern und Zügen für Kleinkaliberwaffen, wobei das gesamte Innenprofil verchromt ist. Sie bildet damit den nächstliegenden Stand der Technik für die vorliegenden Erfindung. 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. 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.

    [0012] 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.

    [0013] Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
    Fig. 1
    ein Schnittzeichnung eines Zug-Feld-Profils mit acht Zügen,
    Fig. 2
    eine vergrößerte Darstellung B aus Fig.1.


    [0014] In Fig. 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 (Fig. 2). Eine derartige konstruktive Form der Felder 3 ermöglicht eine bessere Aufnahme der Leistungskräfte, auf die senkrecht stehende Höhe.

    [0015] 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.

    [0016] 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 129,26mm2 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°).


    Ansprüche

    1. Waffenrohr (1) mit einem Innenprofil (2) mit Feldern (3) und Zügen (4) für Kleinkaliberwaffen, wobei das gesamte Innenprofil (2) verchromt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Felder (3) des Innenprofils(3, 4) als Polygone - trapezförmig und asymmetrisch - ausgeführt sind und wesentlich schmaler als die Züge (4) sind, und eine Chromschicht (7) auf den Zügen (4) dünner als eine Chromschicht (8) auf den Feldern (3) ist, wobei auf Steigungen (5) und Flanken (6) Schichtdickenübergänge (9) von Feld (3) auf Zug (4) und Zug (4) auf Feld (3) aufgebracht sind.
     
    2. Waffenrohr (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polygon ein abgeflachtes Sägezahnprofil ist.
     
    3. Waffenrohr (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Felder (3) einseitig einen relativ langen Anstieg (5) in Form einer Steigung und auf der anderen Seite eine schnell absteigende Flanke (6) aufweisen.
     
    4. Waffenrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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.
     
    5. Herstellung eines Waffenrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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.
     


    Claims

    1. Weapon barrel (1) having an inner profile (2) with lands (3) and grooves (4) for small-calibre weapons, wherein the entire inner profile (2) is chrome-plated, characterized in that the lands (3) of the inner profile (3, 4) are designed as polygons - trapezoidallay and asymmetrically and are substantially narrower than the grooves (4), and a chrome layer (7) on the grooves (4) is thinner than a chrome layer (8) on the lands (3), wherein layer thickness transitions (9) from land (3) to groove (4) and from groove (4) to land (3) are applied to the inclines (5) and flanks (6).
     
    2. Weapon barrel (1) according to Claim 1, characterized in that the polygon is a flattened sawtooth profile.
     
    3. Weapon barrel (1) according to Claim 1 or 2, characterized in that on one side the lands (3) have a relatively long slope (5) in the form of an ascent and on the other side a rapidly descending flank (6).
     
    4. Weapon barrel according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the chrome layer (7) of the land (3) is about 0.095 mm, and the chrome layer thickness (8) of the groove (4) is about 0.075 mm.
     
    5. Production of a weapon barrel according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the weapon barrel (1) is introduced into an electrolyte, wherein an electrode is integrated in the gun barrel (1) and the electrolyte is pumped through the gun barrel (1) by pumps.
     


    Revendications

    1. Canon (1) ayant un profilé intérieur (2) à champs (3) et à rayures (4) pour des armes de petit calibre, dans lequel le profilé intérieur (2) est entièrement chromé, caractérisé en ce que les champs (3) du profilé intérieur (3, 4) sont réalisés sous la forme de polygones trapézoïdaux et asymétriques et sont sensiblement plus étroits que les rayures (4), et en ce qu'une couche de chrome (7) sur les rayures (4) est plus mince qu'une couche de chrome (8) sur les champs (3), dans lequel, sur des montées (5) et des flancs (6), sont appliquées des transitions d'épaisseur de couche (9) du champ (3) vers la rayure (4) et de la rayure (4) vers le champ (3).
     
    2. Canon (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polygone est un profilé à dents de scie aplati.
     
    3. Canon (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les champs (3) présentent une montée (5) relativement longue d'un côté sous la forme d'une rampe et un flanc (6) descendant rapidement de l'autre côté.
     
    4. Canon selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche de chrome (7) du champ (3) est d'environ 0,095 mm et en ce que l'épaisseur de la couche de chrome (8) de la rayure (4) est d'environ 0,075 mm.
     
    5. Fabrication d'un canon selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le canon (1) est introduit dans un électrolyte, dans lequel une électrode est incorporée dans le canon (1) et l'électrolyte est pompé à travers le canon (1) au moyen de pompes.
     




    Zeichnung











    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente