DE19635404C2 - Verfahren und Elektrode zum Entgraten und/oder Einrunden von scharfkantigen Übergängen in Rauchabzugsbohrungen in Waffenrohren - Google Patents
Verfahren und Elektrode zum Entgraten und/oder Einrunden von scharfkantigen Übergängen in Rauchabzugsbohrungen in WaffenrohrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entgraten und/oder Einrunden von
Rauchabzugsbohrungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Elektrode
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.
Waffenrohre insbesondere Panzerrohre neigen zu starken Erosionen an den
Rauchabzugsbohrungen. Schadhafte Rauchabzugsbohrungen wirken im nachströmenden
Gas bei Pulverladung als Störstellen und führen zu Turbulenzen, die in Schußrichtung nach
den Rauchabzugsbohrungen zu den erwähnten Erosionen in der Rohrwand führen. Das
führt häufig zu einem vorzeitigen Ausfall des Rohres. Um die Strömung möglichst wenig
zu beeinflussen, werden die Kanten der Rauchabzugsbohrungen entgratet.
Bekannt sind vielfältige Verfahren, Vorrichtungen und Schleifapparate zum Entgraten von
Werkstücken und Rohren. So beschreibt die DE 42 43 933 A1 ein Verfahren, eine
Vorrichtung und einen Schleifapparat zum Entgraten von Werkstücken, insbesondere von
länglichen Profilen und Rohren. Eine weitere Vorrichtung zum endseitigen Ausformen von
rohrförmigen Werkstücken mit unterschiedlichen Durchmessern legt die DE 43 10 887 A1
offen. Diese Verfahren und Vorrichtungen sind für die Entgratung von Rauchabzugs
bohrungen in Rohren nicht verwendbar, da die Rauchabzugsbohrungen von außen schlecht
zugänglich sind.
Durch die besondere Form der Rauchabzugsbohrungen werden diese herkömmlich mit
einem Handschleifgerät partiell entgratet. Diese Variante ist sehr zeitaufwendig und kann
aufgrund schlechter Zugänglichkeit von außen durch die Rauchabzugsbohrungen nicht alle
scharfkantigen Übergänge zur Waffenrohrbohrung erreichen. Da das Entgraten von Hand
durchgeführt wird, ist keine gute Reproduzierbarkeit gegeben.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Anordnung zum Entgraten von scharfkantigen
Übergängen in von außen schwer zugänglichen Sackbohrungen wird in der US-5,256,262
offenbart. Hierbei ist ein Werkstück mit den Sackbohrungen in ein Elektrolytbad
eingebracht und als Anode geschaltet. Eine teilisolierte Elektrode ist in eine Sackbohrung
hineingeführt und wird als Kathode betrieben. Dazu bekommt die Elektrode das negative
Spannungspotential über das Elektrolytbad, das negativ gehalten ist.
Dieses Verfahren ermöglicht jedoch kein zielgerichtetes Entgraten und/oder Einrunden,
wie es bei den Rauchabzugsbohrungen in Waffenrohren erwünscht ist.
Ein elektrochemisches Bearbeiten von sehr kleinen Löchern wird in der DE-690 18 450 T2
offenbart. Dabei wird einem Werkstück mit den kleinen Löchern (Mikroloch) ein
Elektrolyt zugeführt und durch das Mikroloch gepumpt. Eine, einen nicht umhüllten
Bereich aufweisende Stabelektrode ist durch dieses Mikroloch geführt und als Anode
geschaltet, während das Werkstück an das Minuspotentital angeschlossen ist. Bei
Vorhandensein des Elektrolyten fließt ein Strom zwischen dem Werkstück und dem
nichtumhüllten Bereich, so daß ein bogenförmiger Konus an der Eingangsöffnung des
Mikrolochs gebildet wird. Ein solcher bogenförmiger Konus ist jedoch beim Entgraten
und/oder Einrunden von Rauchabzugsbohrungen unerwünscht.
Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zum Entgraten und/oder Einrunden
von Rauchabzugsbohrungen in Waffenrohren aufzuzeigen, mit dem ein zielgerichtetes
Entgraten und/oder Einrunden ermöglicht wird, sowie eine Elektrode anzugeben, mit der
dieses Verfahren durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 und
des Anspruchs 4 gelöst.
Dabei liegt der Erfindung die Idee zugrunde, einen gewünschten, elektrochemischen
Abtrag durch die Anordnung einer Elektrode in einer von außen schwer zugänglichen
Rauchabzugsbohrung eines Waffenrohres einzustellen. Dazu weist die Elektrode eine
teilweise Isolierung und einen isolationsfreien Teil auf. Der isolationsfreie Teil schließt
einen Winkel ein, der identisch ist mit der Winkellage der Rauchabzugsbohrung, so daß ein
örtlich definiertes Entgraten und/oder Einrunden der scharfkantigen Übergänge erfolgt. Da
die Elektrode zudem in der Rauchabzugbohrung beweglich angeordnet ist, ist die Elektrode
für unterschiedliche Entgratungs-/Einrundungstiefen verwendbar.
Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Durch das Entgraten und Einrunden der Übergänge zwischen der Bohrung und dem
Waffenrohr wird bei einer möglichen Rohrinnenbeschichtung (z. B. mit Hartchrom) eine
höhere Haltbarkeit der Beschichtung und ein Zeitgewinn erreicht.
Auch können durch Mehrfachanordnung von Elektroden in mehreren
Rauchabzugsbohrungen gleichzeitig das Entgraten und/oder Einrunden durchgeführt
werden, wodurch eine weitere Zeiteinsparung bewirkt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Elektrode unterscheiden
sich auch vorteilhaft von bekannten elektrolytischen Verfahren zur verschleißfesten
Innenbeschichtung in Waffenrohren und den bekannten Elektroden (DE OS 43 35 139, DE
OS 44 19 864) dadurch, daß nach den bekannten Verfahren und den verwendeten
Elektroden ein Auftrag durch Beschichtung oder ein Abtrag in der gesamten
Rauchabzugsbohrung verursacht werden, und diese Verfahren und Elektroden für das
Entgraten und/oder Einrunden von Rauchabzugsbohrungen deshalb nicht verwendbar sind.
Die erfinderische Lösung soll anhand eines Ausführungsbeispieles mit Zeichnung näher
erläutert werden.
Es zeigen
Fig. 1 ein Waffenrohrteil mit Rauchabzugsbohrungen und einer Anordnung zur
Durchführung des Verfahrens im Längsschnitt,
Fig. 1a in einer ausschnittsweisen Vergrößerung entsprechend der in Fig. 1 dargestellten
Einzelheit "A" eine Darstellung eines Abtrages in einer Rauchabzugsbohrung,
Fig. 1b in der ausschnittsweisen Vergrößerung entsprechend der in Fig. 1 dargestellten
Einzelheit "A" einen weiteren Abtrag in der Rauchabzugsbohrung,
Fig. 2 in einer Teilansicht den Aufbau einer Elektrode.
In Fig. 1 mit 1 gekennzeichnet ist ein Rohr (Waffenrohr) auf dessen Umfang angeordnet
sich mehrere Rauchabzugsbohrungen 2 in einem definierten Rohrabschnitt in herkömmlicher
Art und Weise befinden. Die Rauchabzugsbohrungen 2 verbinden eine schräg oder vertikal
verlaufende Ausblasbohrung eines nicht näher dargestellten Rauchabsaugers mit einer
Rohrinnenwand 3 eines Kalibers 4 (Waffenrohrbohrung). In der Rauchabzugsbohrung 2
befindet sich eine mit einer teilweisen Isolierung 5 überzogene Elektrode 6, vorzugsweise
aus Titan. An der Elektrode 6 und dem Rohr 1 (Waffenrohr) angeschlossen ist eine
Gleichstromquelle 7.
Dabei läuft das Elektropolierverfahren wie folgt ab:
Das gesamte Rohr 1 befindet sich in einem herkömmlichen Elektrolytbad, beispielsweise Elektropolierbad. Die Elektrode 6 wird zum Elektropolieren in bekannter Art und Weise als Kathode geschaltet, das Rohr 1 als Anode. Damit ein gezielter Abtrag 8 (Entgratung und/oder Einrundung) nur in den gewünschten Bereichen der Rauchabzugsbohrung 2 in das Rohr 1 hinein erfolgt, ist ein Teil der Kathode 6 mit der Isolierung 5 vorzugsweise derart umhüllt, daß ein unterer Teil 10 der Kathode 6 aus der Isolierung 5 herausragt und ein oberer Teil der Kathode 6 bis zum oberen Ende der Rauchabzugsbohrung 2 isoliert bleibt. Die Kathode 6 mit Isolierung 5 ist verschiebbar in der Rauchabzugsbohrung 2 angeordnet, wobei der Außendurchmesser der Kathode 6 mit Isolierung 5 vorzugsweise um wenige Hundertstel mm, kleiner ist als der Innendurchmesser der jeweiligen Rauchabzugsbohrung 2.
Das gesamte Rohr 1 befindet sich in einem herkömmlichen Elektrolytbad, beispielsweise Elektropolierbad. Die Elektrode 6 wird zum Elektropolieren in bekannter Art und Weise als Kathode geschaltet, das Rohr 1 als Anode. Damit ein gezielter Abtrag 8 (Entgratung und/oder Einrundung) nur in den gewünschten Bereichen der Rauchabzugsbohrung 2 in das Rohr 1 hinein erfolgt, ist ein Teil der Kathode 6 mit der Isolierung 5 vorzugsweise derart umhüllt, daß ein unterer Teil 10 der Kathode 6 aus der Isolierung 5 herausragt und ein oberer Teil der Kathode 6 bis zum oberen Ende der Rauchabzugsbohrung 2 isoliert bleibt. Die Kathode 6 mit Isolierung 5 ist verschiebbar in der Rauchabzugsbohrung 2 angeordnet, wobei der Außendurchmesser der Kathode 6 mit Isolierung 5 vorzugsweise um wenige Hundertstel mm, kleiner ist als der Innendurchmesser der jeweiligen Rauchabzugsbohrung 2.
Wird nun an die Kathode 6 und an das als Anode geschaltete Rohr 1 eine Spannung
angelegt, erfolgt ein elektrischer Stromfluß von der Anode 1 zur Kathode 6. Bedingt durch
diesen elektrischen Stromfluß und resultierendem chemischen Stromfluß im
Elektropolierbad erfolgt der chemische Abtrag 8, der eine Auflösung der scharfkantigen
Bohrungsübergänge zwischen der Rauchabzugsbohrung 2 und der Rohrinnenwand 3
bewirkt. Die Höhe des Stromflusses und damit die Größe und Tiefe des Abtrages 8 ist
neben der Höhe der anliegenden Spannung/Strom und der Anordnung der Kathode 6 in der
Rauchabzugsbohrung 2 abhängig von dem Teil 10 der von der Isolierung 5 freigebliebenen
Kathode 6.
Bei einem konstanten elektrischen Stromfluß bedeutet dies, daß je tiefer die Isolierung 5 um
die Kathode 6 angebracht ist, d. h. je kleiner der Teil 10, desto intensiver der elektrische
Stromfluß zwischen Anode 1 und dem freien Teil 10 der Kathode 6 ist, was einen in der
Rauchabzugsbohrung 2 längenmäßig kleinen dafür aber tiefen chemischen Abtrag 8.1 zum
Rohr 1 bewirkt (Fig. 1a). Dies geschieht deswegen, weil nur vom kleinen freien Teil 10 der
Kathode 6 ein Stromfluß aufgenommen werden kann. Dadurch wird aber gleichzeitig die
chemische Stromdichte komprimiert, so daß der intensive Abtrag 8.1 erfolgt.
Ist die Isolierung 5 um die Kathode 6 höher angebracht (Fig. 1b), d. h. der Teil 10 ist größer,
erfolgt ein längenmäßig größerer dafür aber nicht in die Tiefe des Rohres 1 gehender Abtrag
8.2. Hierbei findet ein Stromfluß von einem größeren Teil der Anode 1 zur Kathode 6 statt.
Die chemische Stromdichte ist jedoch durch die größere Verteilung geringer. Dieser
Zusammenhang ist wichtig, weil die von der Rauchabzugsbohrung 2 und Rohrinnenwand 3
gebildeten scharfkantigen Übergänge nur definiert eingerundet werden sollen, und es
unerwünscht ist, weitere Kanten oder Absätze in den Rauchabzugsbohrungen 2 zu
erzeugen.
Weiterhin ist für den Abtrag 8 der scharfkantigen Übergänge die Form der Kathode 6 sowie
ihre Anordnung in der Rauchabzugsbohrung 2 maßgeblich. Die Form, d. h. die äußeren
Abmaße der Kathode 6 werden durch den Durchmesser und die Länge der
Rauchabzugsbohrung 2 sowie die Winkellage der Rauchabzugsbohrung 2 im Rohr 1 bzw.
zur Rohrinnenwand 3 bestimmt. Dabei ist ein Winkel α zwischen Rauchabzugsbohrung 2
und Rohrinnenwand 3 gleich groß einem Winkel β zwischen einer Mantelfläche 11 und
einer äußeren unteren Querschnittsfläche 12 der Kathode 6. Die Kathode 6 ist vorzugsweise
rund.
Die Positionierung der Kathode 6 in der Rauchabzugsbohrung 2 hängt wiederum vom
gewollten Abtrag 8 (Einrundung) ab. Sollen die Rundungen der scharfkantigen Übergänge
an der Rauchabzugsbohrung 2 flacher ausfallen, d. h. nicht so hoch in die
Rauchabzugsbohrung 2 hinein, ragt die Kathode 6 mit Isolierung 5 weiter in das Kaliber 4
hinein - also aus der Rauchabzugsbohrung 2 hinaus - als bei einem höheren Abtrag 8, wo
die Kathode 6 mit der Isolierung 5 vorzugsweise mit der Rohrinnenwand 3 am Kaliber 4
abschließt. Schließt die Kathode 6 mit Isolierung 5 mit der Rohrinnenwand 3 ab, so
bestimmt sich aus dem nichtisolierten Teil 10 der Kathode 6 die Höhe des Abtrages 8 in der
Rauchabzugsbohrung 2. Durch die Anordnung der Kathode 6 in der Rauchabzugsbohrung 2
ist also zusätzlich zu dem bereits durch den vorbestimmten nichtisolierten Teil 10 eine
Variierung dieses gewünschten Abtrages 8 realisierbar. Somit kann eine Elektrode 6 mit
Isolierung 5 für verschiedene Abträge 8 verwendet werden.
Es versteht sich, daß in allen Rauchabzugsbohrungen 2 gleichzeitig eine teilisolierte
Kathode 6 angeordnet sein kann, so daß die gewollten Entgratungen bzw. Einrundungen an
den Rauchabzugsbohrungen 2 in einem Arbeitsgang erfolgen.
1
Waffenrohr < Anode
2
Rauchabzugsbohrung
3
Rohrinnenwand
4
Kaliber
5
Isolation
6
Kathode
7
Gleichstromquelle
8
Abtrag
8.1
Abtrag
8.2
Abtrag
10
nichtisolierter Teil
11
Mantelfläche
12
Querschnittsfläche
Claims (5)
1. Verfahren zum Entgraten und/oder Einrunden von scharfkantigen Übergängen in
von außen schwer zugänglichen Bohrungen, wobei in einem ersten Schritt ein
Werkstück in ein Elektrolytbad eingebracht wird, in einem weiteren Schritt eine
Elektrode mit einer Isolierung teilisoliert als Kathode in die Bohrung
hineingeführt wird, und das Werkstück als Anode geschaltet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Werkstück ein Waffenrohr (1) mit
Rauchabzugsbohrungen (2) ist, bei dem für einen gewünschten flachen Abtrag
(8.1) in der Rauchabzugsbohrung (2) die teilisolierte Kathode (6) weiter in das
Kaliber (4) des Waffenrohres (1) hineingeführt wird, als bei einem gewünschten
höheren Abtrag (8.2) in der Rauchabzugsbohrung (2).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abträge (8.1, 8.2)
bei einem konstanten Stromfluß durch eine Höhe des nichtisolierten Teiles (10)
der teilisolierten Kathode (6) bestimmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch mehrere
teilisolierte Kathoden (6) die Rauchabzugsbohrungen (2) gleichzeitig entgratet und/oder
eingerundet werden.
4. Elektrode zum Entgraten und/oder Einrunden von scharfkantigen Übergängen in
von außen schwer zugänglichen Bohrungen, wobei die Elektrode eine teilweise
Isolierung (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entgraten und/oder
Einrunden von Rauchabzugsbohrungen (2) eines Waffenrohres (1) eine
Mantelfläche (11) und eine äußere untere Querschnittsfläche (12) der Elektrode
(6) einen Winkel (β) einschließen, der identisch ist mit einem Winkel (α)
zwischen einer Rohrinnenwand (3) des Waffenrohres (1) und der Rauchabzugsbohrung (2).
5. Elektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Außendurchmesser der Elektrode (6) mit Isolierung (5) kleiner als ein
Innendurchmesser der Bohrung (2) ist, so daß die Elektrode (6) mit der
Isolierung (5) verschiebbar in der Rauchabzugsbohrung (2) angeordnet ist.
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DE1996135404 DE19635404C2 (de) | 1996-08-31 | 1996-08-31 | Verfahren und Elektrode zum Entgraten und/oder Einrunden von scharfkantigen Übergängen in Rauchabzugsbohrungen in Waffenrohren |
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DE19635404A1 DE19635404A1 (de) | 1998-03-05 |
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DE (1) | DE19635404C2 (de) |
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- 1996-08-31 DE DE1996135404 patent/DE19635404C2/de not_active Expired - Fee Related
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