Waffenlauf, insbesondere für automatische Waffen, und Verfahren zu dessen Herstellung Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Waffenlauf, insbesondere für automatische Waffen, mit im Laufkörper eingebauter Büchse, und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Zur Zeit des ersten Weltkrieges wurde ein Ver fahren zum Ausbüchsen von Waffenläufen, insbeson dere von Maschinengewehrläufen, entwickelt, bei wel chem eine Büchse aus gehärtetem oder vergütetem Stahl so in den Laufkörper eingetrieben wurde, dass Büchse und Laufkörper über die ganze Länge des letztern fest miteinander verbunden waren. Büchse und Laufkörper hatten dabei etwa gleiche Dehnungs eigenschaften, so dass unzulässige Spannungen und Deformationen infolge ungleicher Dehnung von Büchse und Laufkörper bei den damaligen Ansprüchen an die Feuerwaffen nicht zu befürchten waren.
Dieses be kannte Verfahren diente vor allem dazu, verbrauchte Läufe durch Ausbüchsen wieder verwendungsfähig zu machen oder bestehende Läufe, z. B. von Beute waffen, auf ein anderes Kaliber umzuändern.
Mit den wachsenden taktischen Anforderungen an die Feuerwaffen, insbesondere an die automatischen Waffen, die immer höhere Kadenzen, verbunden mit dem Schiessen langer Serien ohne Feuerunterbruch bei hoher Präzision verlangen, genügen die mit ge härtetem oder vergütetem Stahl ausgebüchsten Läufe nicht mehr, auch deshalb nicht, weil die Laufkühlung moderner automatischer Waffen vor allem aus Ge- wichtsersparnisgründen mittels Luft erfolgt.
Es treten Ausbrennungen und Erosionen der innern Lauf schichten durch heisse und hochgespannte Pulvergase und mechanische Abnützungen durch Reibung des Geschosses auf, die durch die Abnahme der Werk stoffestigkeit des Laufes unter dem Einfluss der Wärme noch begünstigt werden und denen Büchsen aus gehärtetem oder vergütetem Stahl schlechterdings nicht gewachsen wären. In der Entwicklung der Schnellfeuerwaffen hatte sich daher die Sorge darauf zu richten, die Festigkeit der innern Laufschichten gegen obgenannte Einflüsse zu erhöhen.
Man ging dazu über, die Läufe ohne Büchsen aus speziallegierten, hitzebeständigen Stäh len, also Stählen grosser Widerstandsfähigkeit gegen die genannten Einflüsse, herzustellen, oder durch Ver gütungsverfahren die Widerstandsfähigkeit der innern Laufschichten der ungebüchsten Läufe, wie durch Nitrieren, Inchromieren, Hämmern und dergleichen, zu erhöhen. Diese Vergütung der innern Lauf schichten genügt aber bereits nicht mehr in allen Fällen.
Einige Speziallegierungen bestehen zur Haupt sache aus Kobalt und Chrom. Sie sind meistens hart, aber spröde. Gibt man ihnen zur Verminderung der Sprödigkeit hohen Nickelgehalt, so haben sie kleine mechanische Festigkeit und eignen sich daher nicht für angebüchste Läufe moderner Hochleistungs- waffen. Man ist dann dazu übergegangen, in Lauf körper aus Stahl Büchsen aus hochhitzebeständigen Legierungen der Kobalt-Chrom-Basis auf ähnliche Art einzutreiben bzw. einzuschrumpfen, wie die obgenann- ten Büchsen aus gehärtetem oder vergütetem Stahl.
Da diese Büchsen durch das Eintreiben in den Lauf körper fest mit letzterem verbunden sind, haben sie keinerlei mechanische Belastung durch Gasdruck auf zunehmen. Es schadet also nicht, dass sie nur kleine mechanische Festigkeit haben. Die durch das Ein treiben der Büchse erhaltene feste Verbindung zwi schen dem Stahllaufkörper und der legierten Büchse über die ganze Länge derselben hat aber einen grossen Nachteil. Die Wärmeleitfähigkeit von Stahl und Ko- balt-Chrom-Legierung ist sehr verschieden.
Wollte man also die über ihre ganze Länge an der Innen wandung des Laufkörpers festsitzende Büchse aus sol cher Legierung gleich lang machen wie den Lauf- körper, so würden die durch Wärmedehnungen ver ursachten Längenänderungen von Laufkörper und Büchse bei Dauerbeschuss so stark voneinander ab weichen, dass grosse Spannungen und Deformationen im Werkstoff auftreten würden. Man hat diesen Nach teil dadurch zu beheben versucht, dass man mehrere kürzere Büchsen aus den genannten hitzebeständigen Legierungen hintereinander in den Laufkörper ein trieb. Um den Nachteil ungleicher Dehnungseigen schaften von Laufkörper und Büchsen auszuschalten, waren diese Büchsen nicht miteinander verbunden.
Bei der Erwärmung traten dann aber zwischen den einzelnen Büchsen Lücken auf, in welchen die heissen und hochgespannten Pulvergase Zugang zur Innen wandung des Laufkörpers hatten und ihn ausbrannten und erodierten. Ausserdem litten auch die freiliegen den Stirnkanten der einzelnen Büchsen durch die Reibung des Geschosses und waren zudem Ursache von Beschussstörungen.
Alle diese Nachteile können beim erfindungs gemässen Lauf vermieden werden. Er ist dadurch ge kennzeichnet, dass die fugenlos ausgebildete Büchse nur mit dem hintern Laufkörperteil fest verbunden und auf dem übrigen Teil der Lauflänge gegenüber dem Laufkörper so angeordnet ist, dass die Büchse bei den vorkommenden Betriebstemperaturen überall spielfrei an den Laufkörper anliegt, dass jedoch bei ungleichen Wärmedehnungen von Büchse und Lauf körper eine relative Axialbewegung von Büchse und Laufkörper möglich ist. Dank diesem Lösungsgedan ken kann nun z.
B. eine über ihre ganze Länge un unterbrochene Büchse aus Kobalt-Chrom-Legierung verwendet werden, ohne dass infolge der ungleichen Dehnungseigenschaften von Laufkörper und Büchse schädliche Spannungen und Deformationen auf treten. Sind, was oft der Fall ist, lange Stäbe aus Kobalt-Chrom-Legierung oder aus anderen hochhitze beständigen Legierungen schwer zu giessen oder zu schmieden, so kann die Büchse aus einzelnen, kür zeren, also leichter zu giessenden Teillängen bestehen, die an ihren Enden stumpf zusammengeschweisst sind.
Das Überraschende bei der Herstellung der Büchse aus Gussteilen besteht darin, d'ass das auch nach der Schweissung grösstenteils vorhandene Gussgefüge ge samthaft gesehen bessere Eigenschaften aufweist als irgendwelche geschmiedeten oder gehämmerten Teile aus demselben Werkstoff.
Es ist allerdings auch bereits bekannt, Waffen läufe, insbesondere von schweren Waffen, mit Büch sen -auszufüttern, welche nur mit dem hintern Ende des Laufkörpers verbunden sind und im übrigen mit leichtem Spiel im Laufkörper sitzen. Auch diese Büchsen können sich selbstverständlich bei ungleicher Wärmedehnung gegenüber dem Laufkörper in dem selben axial verschieben, ohne dass Wärmespannun gen und Deformationen auftreten.
Dabei kommen aber nur sehr elastische Werkstoffe in Frage, welche sich bei jedem Schuss bis zum Anliegen an den Lauf körper elastisch dehnen lassen. Es ist jedoch nicht möglich, zugleich diese Anforderungen an die Elastizi- tät und auch die bei modernen Waffen zu stellenden Anforderungen an die chemische und thermische Be ständigkeit zu erfüllen. Es wäre unter anderem auch nicht möglich, mit den oben erwähnten, beste Re sultate, ergebenden Gussteilen die erforderlichen ela stischen Eigenschaften zu erzielen.
Es ist daher von sehr grosser Bedeutung, gemäss der Erfindung die Büchse wohl unter Wärmespannungen noch axial be weglich im Laufkörper anzuordnen, sie jedoch unter allen Betriebsbedingungen an den Laufkörper anliegen zu lassen und damit auch Spannungen in Radialrich- tung und Umfangsrichtung möglichst zu vermeiden.
Das Verfahren zur Herstellung eines Waffen laufes ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Büchse mit einem gegenüber dem Bohrungsdurch messer des Laufkörpers derart bemessenen Aussen durchmesser vorbereitet, dass sich die Büchse min destens über den grössern Teil ihrer Länge schiebe sitzartig in den Laufkörper einschieben lässt, worauf Bohrungsdurchmesser und Aussendurchmesser durch spanlose Materialverformung angeglichen und damit die Büchse zum Anliegen an den Laufkörper ge bracht wird. Dies kann z.
B. so erreicht werden, dass die bereits eingeschobene Büchse durch Ausdornen ge weitet und von innen her zur guten Anlage mit dem Laufkörper gebracht wird, oder aber dass der Lauf körper durch Ziehen desselben bis zur genügenden Anlage an die Büchse verengt wird. Durch diese auch unter der Bezeichnung Autofrettage bekannte Be handlung soll die Büchse in für Übernahme der Be lastung durch den Laufkörper genügender Weise, aber nur so weit zum Anliegen an den Laufkörper gebracht werden, dass, im Gegensatz zum bekannten Eintreiben von Büchsen, bei ungleichen Wärmedehnungen von Büchse und Laufkörper eine relative Axialbewegung zwischen diesen beiden Teilen immer noch möglich ist.
Beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen Waffen laufes.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch den Lauf einer luftgekühlten Maschinenwaffe, z. B. eines Maschi nengewehrs.
Fig. 2 zeigt in grösserem Massstabe eine Variante der Sperrung der Büchse am hintern Laufkörperende. Der Laufkörper 1, der z. B. aus einem Stahl mit 0,3 % Kohlenstoff, 3 % Nickel, 1 % Chrom und 0,3 Molybdän besteht, hat eine Bohrung 2, die von der Mündung 3 über den grösseren Teil ihrer Länge (etwa 2/3 der totalen Lauflänge), das heisst bis zum Punkte 4, zylindrisch und vom Punkte 4 bis zum hintern Ende 5 konisch ist. Der Öffnungswinkel des konischen Bohrungsteils, das heisst der Winkel zwischen der Konusachse und einer Mantellinie, ist klein, z.
B. 1 , so dass beim übergang vom konischen zum zylin drischen Teil der Bohrung 2 keine plötzliche Quer schnittsänderung auftritt und Selbsthemmung gewähr leistet ist. In die Bohrung 2 des Laufkörpers 1 ist die Büchse 6 eingesetzt, die aus hochhitzebeständiger Legierung mit z. B. 60 % Kobalt, 29 %a Chrom, 3 % Nickel und 6!7,j Molybdän besteht. Diese Büchse 6 erstreckt sich ohne Unterbruch, das heisst ohne Trenn fuge, von der Mündung 3 bis zur hintern Kante 5 der Patronenkammer 7, wodurch Hülsenklemmer und ähnliche Störungen vermieden werden.
Sofern sich die Legierung der Büchse 6 gut schmieden lässt, was nicht immer der Fall ist, so kann der Büchsenroh ling durch spanlose Verformung, wie z. B. Schmie den, aus einem einzigen Stück gewonnen werden. Da aber die für die Büchse 6 in Frage kommenden Le gierungen für Widerstandsschweissung gut geeignet sind, kann die Büchse auch aus mehreren gegossenen Einzellängen bestehen, die stumpf zusammen geschweisst sind, um eine Büchse ohne Unterbruch oder Trennfuge zu erhalten.
Die Büchse 6 hat eine Aussenfläche, die wie die Bohrungswandung des Laufkörpers 1 von der Mündung 3 bis zum Punkt 4 zylindrisch ist und von diesem Punkte 4 an bis zum hintern Ende 5 einen konischen Teil mit dem glei chen, Selbsthemmung gewährleistenden öffnungs- winkel,wie der konische Bohrungsteil des Laufkörpers 1 aufweist. Der zylindrische Teil der Büchse 6 zwi schen der Mündung 3 und dem Punkte 4 legt sich zwar zur Entlastung der Büchse 6 von Druckbean spruchungen gut an den zylindrischen Bohrungsteil des die Beanspruchungen aufnehmenden Laufkörpers 1 an, aber doch nur so, dass bei ungleichen Wärme dehnungen von Büchse 6 und Laufkörper 1 eine relative Axialbewegung zwischen Büchse und Lauf körper möglich ist.
Der konische Teil der Büchse 6 zwischen Punkt 4 und hinterem Ende 5 ist hingegen zur Befestigung der Büchse 6 im Laufkörper fest im konischen Bohrungsteil des letztern eingepresst, so dass ein Haftsitz besteht. Die sanfte konische Erweiterung der Büchse 6 nach hinten schafft also nicht nur ge nügend Platz für die Patronenkammer ohne plötzliche Querschnittsänderung, sondern dient gleichzeitig der Befestigung der Büchse 6 im Laufkörper 1. Zur Ver hinderung eines Rückwärtsgleitens der Büchse 6 im Laufkörper 1 ist sie mit dem hintern Ende des Laufkörpers bei 8 verschweisst.
Dieser Sicherung der Büchse 6 gegen Rückwärtsgleiten kann aber anstelle einer Verschweissung 8 auch ein Schraubring 9 gemäss Fig. 2 dienen. Dieser Ring ist mittels Ge winde 10 auf das hintere Ende des Laufkörpers 1 aufgeschraubt. Sein Flansch 11 arbeitet mit einer Schulter 12 der Büchse 6 zusammen, um ein Zurück weichen der Büchse 6 zu verhindern. Wenn erwünscht, könnte man ausser bei 10 auch bei 13 Gewinde vor sehen und so auch den Ring 9 fest mit der Büchse 6 verbinden.
Der Werkstoff des Laufkörpers 1 und/oder der Büchse 6 kann eine andere Zusammensetzung haben, als oben beispielsweise angegeben. So kann der Laufkörper 1 z. B. aus anderem handelsüblichem Stahl bestehen. Für die Büchse 6 sind z. B. Legie rungen mit 40 bis 60% Kobalt und 15 bis 30% Chrom gut geeignet. Man kann z. B. auch für die Einzellän gen, aus denen sich ein und dieselbe Büchse 6 zusam mensetzt, Legierungen verschiedener Zusammenset- zung, z. B. entsprechend den verschiedenen, längs der Büchse auftretenden Wärmebeanspruchungen, wäh len. So kann z. B. die hintere Teillänge am meisten Kobalt aufweisen.
Bei der Herstellung des dargestellten und be schriebenen Laufes kann wie folgt vorgegangen wer den: Angenommen, der Laufkörper 1 sei bereits in die in der Zeichnung dargestellte Form gebracht. Zur Herstellung der Büchse 6 werden nun einige Teil längen, z. B. eine oder mehrere zwischen 3 und 4 liegende, zylindrische und eine oder mehrere konische, zwischen 4 und 5 liegende Teillängen gegossen. Die ungebohrten zylindrischen Teillängen und die unge- bohrten konischen Teillängen der Büchse schweisst man nun an den benachbarten Stirnflächen im Ab- brennverfahren stumpf zusammen.
Hernach wird der nun zusammenhängende Stab gebohrt, wobei der Durchmesser der Büchsenbohrung etwa 0,5 mm weniger betragen soll als das gewünschte Laufkaliber. Nach dem Bohren wird die Aussenfläche der Büchse fertig bearbeitet. Den zylindrischen Teillängen der Büchse 6 gibt man einen solchen Aussendurchmesser, dass sie leicht in den zylindrischen, zwischen 3 und 4 liegenden Bohrungsteil des Laufkörpers 1 eingescho ben werden können, während der Durchmesser des konischen, zwischen 4 und 5 liegenden Büchsenteils so bemessen wird, dass er zur Erzeugung eines festen Haftsitzes nur durch Eintreiben in den konischen Bohrungsteil des Laufkörpers gebracht werden kann.
Nach dem Fertigbearbeiten der Büchsenaussenfläche führt man die nun aus einem zusammenhängenden Stück bestehende Büchse 6 von rechts in Fig. 1 in die Bohrung 2 des Laufkörpers 1 ein, was durch leichtes Einschieben gelingt, bis der konische Büch senteil am konischen Bohrungsteil des Laufkörpers 1 anliegt, worauf der konische Büchsenteil in an sich bekannter Weise durch Druck von rechts in Fig. 1 in den konischen Bohrungsteil eingepresst wird, bis die Büchse 6 gegenüber dem Laufkörper 1 die in Fig. 1 dargestellte axiale Lage hat.
Nun liegt aber der zylin drische Teil der Büchse 6 noch nicht so an der Wan dung des zylindrischen Bohrungsteils des Laufkörpers 1 an, dass die Büchse vom Gasdruck entlastet wäre. Man drückt nun durch Autofrettage die zylindrischen, zwischen 3 und 4 liegenden Teile von Büchse 6 und Bohrungswandung des Laufkörpers 1 so aneinander, dass zwar eine einwandfreie Entlastung der Büchse 6 gewährleistet ist, eine relative Axialverschiebung zwi schen den beiden zylindrischen Teilen infolge unglei cher Wärmedehnung von Büchse und Laufkörper zur Vermeidung von Spannungen und schädlichen De formationen aber immer noch möglich ist, was z. B.
durch Dynamometermessungen während der Auto- frettage festgestellt werden kann. Dieses Andrücken kann z. B. durch Ausdornen der Büchse 6, z. B. durch aufeinanderfolgendes Durchziehen von gehär teten, kugelförmigen Körpern mit immer grösserem Durchmesser, oder z. B. durch aufeinanderfolgendes Ziehen des Laufkörpers 1 mittels Ziehringen mit immer kleinerem Durchmesser auf an sich bekannte Weise geschehen.
Es werden im konischen Teil der Büchse oder des Laufkörpers 1 Massnahmen (grösserer Durchmesser der Büchsenbohrung oder kleinerer Aussendurchmesser des Laufkörpers) getroffen, die eine Autofrettage im konischen Teil verhindern. Vor oder nach der Autofrettage verschweisst man das hintere Büchsenende durch Lichtbogenschweissung mit dem hintern Ende des Laufkörpers. Bei einem Lauf körper 1 mit 0,3 % Kohlenstoff, 3 % Nickel, 1 % Chrom und 0,3% Molybdän und einer Büchse mit 60% Ko balt, 29 ö Chrom, 6% Molybdän und 3% Nickel kann man dazu z.
B. eine Elektrode mit 17% Chrom, 10% Nickel und 3-4% Molybdän verwenden. Anstelle der Verschweissung 8 kann man vor oder nach der Autofrettage Büchse und Laufkörper mittels des Schraubrings 9 der Fig. 2 oder durch Verkeilung (z. B. Querstifte) miteinander verriegeln.
Nach Ausführung der oben beschriebenen Ver fahrensschritte wird der Lauf innen und aussen fertib gestellt.
Anstatt zur Befestigung der Büchse im Lauf körper einen konischen Büchsenteil und einen koni schen Bohrungsteil des Laufkörpers heranzuziehen, könnte unter gewissen Voraussetzungen die Ver- schweissung der Büchse mit dem hintern Laufkörper ende oder eine Verschraubung oder sonstige Verbin dung dieser Enden zur Befestigung genügen. Die Büchse könnte dann, wenn die Verhältnisse es ge statten, über ihre ganze Länge zylindrisch sein.
Es wäre auch möglich, die einzelnen Büchsen- Teillängen vor dem Zusammenschweissen derselben zu bohren.
Gun barrel, in particular for automatic weapons, and method for its production The present invention relates to a gun barrel, in particular for automatic weapons, with a rifle built into the barrel body, and to a method for its production.
At the time of the First World War, a method for rifling gun barrels, especially machine gun barrels, was developed in which a rifle made of hardened or tempered steel was driven into the barrel in such a way that the barrel and barrel were firmly together over the entire length of the barrel were connected. The rifle and barrel had roughly the same expansion properties, so that impermissible stresses and deformations as a result of unequal expansion of the rifle and barrel were not to be feared with the demands placed on firearms at the time.
This be known method was mainly used to make used barrels usable again by Ausbüchsen or existing runs, eg. B. of booty weapons to change to another caliber.
With the growing tactical demands on firearms, in particular on automatic weapons, which require ever higher cadences, combined with shooting long series without interrupting fire with high precision, the barrels made with hardened or tempered steel are no longer sufficient, also for this reason, because the barrel cooling of modern automatic weapons is mainly done with air to save weight.
The inner barrel layers are burned and eroded by hot and highly tensioned powder gases and mechanical wear and tear caused by friction of the bullet, which is still favored by the decrease in the material strength of the barrel under the influence of heat and which rifles made of hardened or tempered steel are absolutely not would have grown. In the development of automatic firearms, care had to be taken to increase the strength of the inner barrel layers against the above-mentioned influences.
A move was made to manufacture the barrels without bushings from specially alloyed, heat-resistant steels, i.e. steels with great resistance to the influences mentioned, or by means of tempering processes to improve the resistance of the inner running layers of the unbrushed barrels, such as nitriding, inchroming, hammering and the like. to increase. However, this remuneration for the inner working shifts is no longer sufficient in all cases.
Some special alloys mainly consist of cobalt and chrome. They are mostly hard but brittle. If they are given a high nickel content to reduce their brittleness, they have little mechanical strength and are therefore not suitable for the smacked barrels of modern high-performance weapons. One then went over to driving or shrinking bushes made of highly heat-resistant alloys of the cobalt-chromium base into barrel bodies made of steel in a similar way to the above-mentioned bushings made of hardened or tempered steel.
Since these bushings are firmly connected to the latter by being driven into the barrel, they have no mechanical stress from gas pressure to increase. So it doesn't hurt that they have little mechanical strength. The fixed connection obtained by driving the bush between the steel barrel and the alloy bush over the entire length of the same has a major disadvantage. The thermal conductivity of steel and cobalt-chromium alloy is very different.
If one wanted to make the rifle made of such an alloy, which is fixed over its entire length on the inner wall of the barrel, the same length as the barrel, the changes in length of barrel and barrel caused by thermal expansion would deviate so strongly from one another during continuous fire that large stresses and deformations would occur in the material. Attempts have been made to remedy this after part by driving several shorter sleeves made of the aforementioned heat-resistant alloys one behind the other in the barrel body. In order to eliminate the disadvantage of unequal elongation properties of the barrel body and bushings, these bushings were not connected to one another.
When heated, however, there were gaps between the individual rifles, in which the hot and high-tension powder gases had access to the inner wall of the barrel and burned it out and eroded. In addition, the exposed front edges of the individual rifles suffered from the friction of the bullet and were also the cause of fire disturbances.
All these disadvantages can be avoided in the fiction, according to the run. It is characterized in that the jointless bush is only firmly connected to the rear part of the barrel body and is arranged on the remaining part of the barrel length opposite the barrel body in such a way that the barrel rests against the barrel body without play anywhere at the operating temperatures that occur, but with unequal Thermal expansion of the liner and barrel body, relative axial movement of the liner and barrel body is possible. Thanks to this solution, ken z.
B. a sleeve made of cobalt-chromium alloy uninterrupted over its entire length can be used without damaging stresses and deformations occurring as a result of the unequal elongation properties of the barrel and sleeve. If, as is often the case, long rods made of cobalt-chromium alloy or other high-temperature-resistant alloys are difficult to cast or forge, the bushing can consist of individual, shorter, i.e. easier-to-cast lengths at their ends are butt welded together.
The surprising thing about the production of the bush from cast parts is that the cast structure, which is largely present even after the welding, has overall better properties than any forged or hammered parts made of the same material.
However, it is also already known to -auszufüttern gun barrels, especially heavy weapons, with Büch sen, which are only connected to the rear end of the barrel body and otherwise sit with slight play in the barrel body. These bushings can of course also move axially in the same with unequal thermal expansion in relation to the running body without thermal stresses and deformations occurring.
However, only very elastic materials come into question, which can be stretched elastically with each shot until they rest against the barrel. However, it is not possible to meet these elasticity requirements and the chemical and thermal resistance requirements of modern weapons at the same time. It would not be possible, inter alia, to achieve the required elastic properties with the above-mentioned best results, resulting castings.
It is therefore of great importance, according to the invention, to arrange the bushing so that it can move axially in the barrel body under thermal stresses, but to allow it to rest against the barrel body under all operating conditions and thus also to avoid stresses in the radial and circumferential directions as far as possible.
The method for producing a gun barrel is characterized in that the rifle is prepared with an outer diameter that is dimensioned in relation to the bore diameter of the barrel so that the barrel can be pushed into the barrel like a seat over the greater part of its length at least, whereupon Bore diameter and outside diameter are adjusted by non-cutting material deformation and thus the bushing is brought to bear against the barrel body. This can e.g.
B. can be achieved so that the already inserted sleeve expands ge by dowelling and is brought from the inside to good contact with the barrel body, or that the barrel body is narrowed by pulling the same up to sufficient contact with the sleeve. By this treatment, also known as autofrettage, the bushing should be brought into contact with the running body in a manner sufficient to take over the loading by the running body, but only so far that, in contrast to the known driving of rifles, with unequal thermal expansion a relative axial movement between these two parts is still possible of the liner and barrel body.
The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of the gun barrel according to the invention.
Fig. 1 is a longitudinal section through the barrel of an air-cooled machine gun, e.g. B. a machine gun.
Fig. 2 shows on a larger scale a variant of the locking of the sleeve at the rear end of the barrel body. The running body 1, the z. B. consists of a steel with 0.3% carbon, 3% nickel, 1% chromium and 0.3 molybdenum, has a bore 2 that extends from the mouth 3 over the greater part of its length (about 2/3 of the total barrel length ), i.e. cylindrical up to point 4 and conical from point 4 to the rear end 5. The opening angle of the conical bore part, i.e. the angle between the cone axis and a surface line, is small, e.g.
B. 1, so that at the transition from the conical to the cylindrical part of the bore 2 no sudden cross-sectional change occurs and self-locking is guaranteed. In the bore 2 of the running body 1, the sleeve 6 is used, which is made of high-temperature alloy with z. B. 60% cobalt, 29% a chromium, 3% nickel and 6! 7, j molybdenum. This sleeve 6 extends without interruption, that is, without a separating joint, from the mouth 3 to the rear edge 5 of the cartridge chamber 7, whereby sleeve jams and similar disturbances are avoided.
If the alloy of the sleeve 6 can be forged well, which is not always the case, the Büchsenroh ling by non-cutting deformation, such. B. Schmie to be obtained from a single piece. But since the alloys in question for the sleeve 6 are well suited for resistance welding, the sleeve can also consist of several cast individual lengths that are butt welded together in order to obtain a sleeve without interruption or parting line.
The bush 6 has an outer surface which, like the bore wall of the barrel body 1, is cylindrical from the mouth 3 to the point 4 and from this point 4 to the rear end 5 has a conical part with the same opening angle ensuring self-locking, such as the conical bore part of the running body 1 has. The cylindrical part of the sleeve 6 between tween the mouth 3 and the point 4 is to relieve the sleeve 6 from Druckbean stresses well on the cylindrical bore part of the stress-absorbing barrel 1, but only so that at unequal heat expansions of Bushing 6 and barrel body 1 relative axial movement between the barrel and barrel body is possible.
The conical part of the sleeve 6 between point 4 and the rear end 5, on the other hand, is pressed firmly into the conical bore part of the latter in order to fasten the sleeve 6 in the barrel, so that there is an adhesive fit. The gentle conical extension of the sleeve 6 to the rear not only creates enough space for the cartridge chamber without a sudden change in cross-section, but also serves to secure the sleeve 6 in the barrel body 1. To prevent the barrel 6 from sliding backwards in the barrel body 1, it is with the butt end of the barrel body welded at 8.
This securing of the bush 6 against sliding backwards can, however, also be a screw ring 9 according to FIG. 2 instead of a weld 8. This ring is screwed onto the rear end of the barrel 1 by means of Ge thread 10. Its flange 11 cooperates with a shoulder 12 of the sleeve 6 in order to prevent the sleeve 6 from giving way back. If desired, one could also see thread at 13 except at 10 and thus also connect the ring 9 firmly to the sleeve 6.
The material of the running body 1 and / or the bush 6 can have a different composition than that indicated above, for example. So the running body 1 z. B. consist of other commercially available steel. For the sleeve 6 are z. B. Alloys with 40 to 60% cobalt and 15 to 30% chromium are well suited. You can z. B. also for the individual lengths from which one and the same sleeve 6 is composed, alloys of different composition, z. B. according to the various thermal stresses occurring along the sleeve, select len. So z. B. the rear part length have most cobalt.
In the manufacture of the barrel shown and described, the procedure is as follows: Assuming the barrel body 1 has already been brought into the form shown in the drawing. To produce the sleeve 6 some part will now be length, z. B. one or more between 3 and 4 lying, cylindrical and one or more conical, between 4 and 5 lying part lengths are cast. The undrilled cylindrical part lengths and the undrilled conical part lengths of the liner are now butt welded together on the adjacent end faces using the burn-off process.
Then the now connected rod is drilled, whereby the diameter of the sleeve bore should be about 0.5 mm less than the desired barrel caliber. After drilling, the outer surface of the liner is finished. The cylindrical part lengths of the sleeve 6 are given such an outside diameter that they can easily be inserted into the cylindrical bore part of the barrel 1 lying between 3 and 4, while the diameter of the conical sleeve part lying between 4 and 5 is dimensioned so that it can only be brought into the conical bore part of the running body by driving it into the conical bore part of the running body to produce a tight fit.
After finishing the outer surface of the liner, the liner 6, which now consists of a coherent piece, is inserted from the right in Fig. 1 into the bore 2 of the barrel 1, which is achieved by gently pushing it in until the conical bushing part rests against the conical bore part of the barrel 1, whereupon the conical bushing part is pressed in a known manner by pressure from the right in FIG. 1 into the conical bore part until the bushing 6 has the axial position shown in FIG. 1 with respect to the running body 1.
But now the cylin drical part of the sleeve 6 is not yet so on the Wan extension of the cylindrical bore part of the barrel 1 that the sleeve would be relieved of the gas pressure. You now press the cylindrical, between 3 and 4 lying parts of the sleeve 6 and the bore wall of the barrel 1 against each other by autofrettage so that although a proper relief of the sleeve 6 is guaranteed, a relative axial displacement between tween the two cylindrical parts due to unlei cher thermal expansion of Bushing and barrel to avoid tension and damaging de formations but is still possible, which z. B.
can be determined by dynamometer measurements during the auto frettage. This pressing can, for. B. by thinning the sleeve 6, z. B. by successive pulling through hardened ended, spherical bodies with ever larger diameter, or z. B. done by successive pulling of the running body 1 by means of pull rings with ever smaller diameter in a known manner.
Measures are taken in the conical part of the liner or the barrel 1 (larger diameter of the liner bore or smaller outside diameter of the barrel) to prevent autofrettage in the conical part. Before or after the autofrettage, the rear end of the liner is welded to the rear end of the barrel by means of an arc weld. In a barrel body 1 with 0.3% carbon, 3% nickel, 1% chromium and 0.3% molybdenum and a sleeve with 60% Ko balt, 29 ö chromium, 6% molybdenum and 3% nickel you can z.
B. use an electrode with 17% chromium, 10% nickel and 3-4% molybdenum. Instead of the weld 8, the bushing and barrel body can be locked to one another before or after the autofrettage by means of the screw ring 9 of FIG. 2 or by wedging (e.g. transverse pins).
After performing the steps described above, the barrel is finished inside and out.
Instead of using a conical bushing part and a conical bore part of the barrel for fastening the barrel in the barrel, welding the barrel to the rear barrel end or a screwing or other connection of these ends could be sufficient for attachment under certain conditions. The sleeve could then, if the conditions allow it, be cylindrical over its entire length.
It would also be possible to drill the individual sleeve part lengths before they are welded together.