WO2009039940A1 - Weapon barrel in a lightweight construction - Google Patents

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WO2009039940A1
WO2009039940A1 PCT/EP2008/007178 EP2008007178W WO2009039940A1 WO 2009039940 A1 WO2009039940 A1 WO 2009039940A1 EP 2008007178 W EP2008007178 W EP 2008007178W WO 2009039940 A1 WO2009039940 A1 WO 2009039940A1
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Gerhard Bilger
Markus Tripp
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Rheinmetall Waffe Munition Gmbh
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    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A21/00—Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
    • F41A21/02—Composite barrels, i.e. barrels having multiple layers, e.g. of different materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
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Abstract

The invention relates to a weapon barrel (1), comprising a metal barrel (2) and a plastic matrix (4), and a cartridge chamber (7), wherein a thermal insulating layer (3) is incorporated at least into the front region (5) of the weapon barrel (1) between the barrel (2) and the matrix (4). A temperature discharge from the front barrel region (5) into the rear region (6) occurs through the barrel (2) itself.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Waffenrohr in LeichtbauweiseGun barrel in lightweight construction
Bei diversen Waffen / Waffentypen wird häufig eine Gewichtsreduzierung angestrebt. Die wir u. a. dadurch erreicht, dass das Waffenrohr aus einem Keramikverbund hergestellt wird oder das metallische Waffenrohr umwickelt wird, beispielsweise mit glasfaserverstärktem Material. Das Waffenrohr weist dabei eine geringere Rohrwandstärke auf. In Kombination mit dem faserverstärkten Material führt dies dann zu einer Gewichtsreduzierung des Waffenrohres.In various weapons / weapon types, a weight reduction is often sought. We u. a. achieved in that the weapon barrel is made of a ceramic composite or the metallic weapon barrel is wrapped, for example with glass fiber reinforced material. The gun barrel has a lower pipe wall thickness. In combination with the fiber-reinforced material, this then leads to a weight reduction of the barrel.
Aus der CH 682 843 A5 sind ein Keramikverbundrohr für Feuerwaffen und das Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Das Keramikverbundrohr wird aus Faserabschnitten hergestellt, die aus faserverstärktem Werkstoff bestehen. Die Faserabschnitte werden dabei an ihren Enden miteinander verbunden und das Faserband schraubenförmig zu einem Rohr gewickelt.From CH 682 843 A5 a ceramic composite tube for firearms and the process for its production are known. The ceramic composite pipe is made of fiber sections made of fiber-reinforced material. The fiber sections are connected together at their ends and the sliver wound helically into a tube.
Ein Aluminiumrohr mit Umwicklung beschreibt die US 5,285,592 A. Aus der US 5,915,937 A ist ein metallisches Waffenrohr umhüllt mit einem Verbundstoff bekannt. Die EP 0 862 721 B1 beansprucht einen Waffenlauf mit faserverstärktem Kunststoff und Metall sowie das entsprechende Verfahren zur Herstellung des Waffenlaufes.An aluminum tube with wrapping describes the US 5,285,592 A. From US 5,915,937 A is a metallic weapon barrel wrapped with a composite known. EP 0 862 721 B1 claims a gun barrel with fiber-reinforced plastic and metal and the corresponding method for producing the gun barrel.
Ein Waffenrohr, bei welchem um ein als Geschosslaufbahn dienendes Metallrohr eine Wicklung aus einzelnen Fasermaterialien vorgesehen ist, publiziert auch die DE 199 59 147 A1. Das Fasermaterial oder die Einbettungsmasse, in welche das Fasermaterial eingebettet ist, beinhalten hierbei eine Komponente, welche die Wärmeausdehnung beeinflusst.A weapon barrel, in which a winding of individual fiber materials is provided around a metal tube serving as a projectile track, is also published in DE 199 59 147 A1. The fiber material or the embedding mass, in which the fiber material is embedded, in this case contain a component which influences the thermal expansion.
Ein Innenverbundmaterial für ein Waffenrohr offenbart die DE 692 103 T2 (EP 0 517 593 B1).An internal composite material for a weapon barrel is disclosed in DE 692 103 T2 (EP 0 517 593 B1).
Ein faserverstärkter gezogener Gewehrlauf ist aus der DE 691 16 787 T2 (EP 0 479 746 B1) ableitbar. Auch das aus der US 5,214,234 A bekannte Waffenrohr besitzt ein metallisches Waffenrohr mit einer direkt darauf angebrachten Schicht.A fiber-reinforced drawn rifle barrel can be derived from DE 691 16 787 T2 (EP 0 479 746 B1). Also known from US 5,214,234 A weapon barrel has a metallic barrel with a directly attached layer.
Ein Mehrlagenwaffenrohr beschreibt zudem die US 5,856,631 A. Mit gleichem Gegenstand für Kleinkaliber beschäftigt sich die WO 99/37966 A2.A multi-layer weapon tube also describes the US 5,856,631 A. The same subject for small caliber deals with WO 99/37966 A2.
Mit einem durch geeignete Materialpaarung gewichtsreduzierten Waffenrohr mit besseren Wärmeabstrahleigenschaften und gleich bleibender Präzision beschäftigt sich die DE 101 12 254 C1.DE 101 12 254 C1 deals with a weapon tube with reduced weight due to suitable material pairing with better heat-dissipating properties and constant precision.
Die Umwicklungen bzw. Schichten dienen dabei zur Aufnahme bzw. zum Abführen der Wärme aus dem Waffenrohr. Insbesondere bei GFK -Wicklungen, die ein Harz in den Kohlefasern beinhalten, führen zu hohe Temperaturen zur Beschädigung der Wicklungen.The wraps or layers serve to receive or to dissipate the heat from the gun barrel. Especially with GFRP windings containing a resin in the carbon fibers, too high temperatures will damage the windings.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Waffenrohr in Leichtbauweise anzugeben, welches den vorgenannten Nachteil nicht mehr aufweist.The invention has as its object to provide a weapon barrel in lightweight construction, which no longer has the aforementioned disadvantage.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, einen Temperaturübergang vom Waffenrohr auf eine Umwicklung zu vermeiden. Dazu wird eine Thermoisolation zwischen beiden eingebunden. Diese Thermotrennschicht, beispielsweise eine Keramik, wird auf das Stahlrohr mittels thermischen Auftragsverfahren, vorzugsweise Hochgeschwindigkeitsflammspritzen aufgetragen. Durch die Trennschicht wird die Temperatur im Rohr gehalten und nicht wie bekannt über die Wicklung abgeführt. Auf diese Keramiktrennschicht wird dann der Verbundwerkstoff / Schicht / Matrix aufgebracht, um das materialreduzierte Waffenrohr in den materialreduzierten Bereichen zu stabilisieren.The invention is based on the idea to avoid a temperature transition from the barrel to a wrap. For this purpose, a thermal insulation between the two is involved. This thermal separating layer, for example a ceramic, is applied to the steel tube by means of thermal application processes, preferably high-speed flame spraying. Due to the separation layer, the temperature is maintained in the tube and not dissipated as known about the winding. The composite material / layer / matrix is then applied to this ceramic separating layer in order to stabilize the material-reduced weapon barrel in the material-reduced areas.
Das Patronenlager, im Bereich, in dem hohe Drücke auftreten, wird dabei wie gehabt ausgeführt. Eine Umwicklung mit Thermotrennschicht wird in dem / den Bereich(en) eingebunden, in dem geringere Drücke auftreten, also vorzugsweise vorne am Waffenrohr. Die Temperaturabführung erfolgt durch den hinteren Bereich (Patronenlager), in dem bekanntlich immer die höheren Temperaturen auftreten.The cartridge chamber, in the area in which high pressures occur, is carried out as usual. A wrapping with a thermal separating layer is incorporated in the area (s) in which lower pressures occur, ie preferably at the front of the weapon barrel. The temperature dissipation takes place through the rear area (cartridge chamber), in which, as is known, always the higher temperatures occur.
Um das Abführen zu gewährleisten, ist die Rohrdicke vorne bzw. im vorderen Bereich des Waffenrohres so zu wählen, dass eine Ableitung der Temperatur rein konstruktiv über das Rohr nach hinten erfolgt, d. h. durch /über das Rohr selbst. Auf zusätzliche Möglichkeiten zum Ableiten der Temperatur kann somit verzichtet werden. Das neue Waffenrohr zeichnet sich durch einen Verbund aus Stahl - Keramik - Verbundwerkstoff aus. Es ist gewichtsreduziert und damit ideal zum schnellen Schießen bzw. Zielen. Vorgesehen ist der Einsatz bei Waffen ab einem Kaliber von 30 mm, wobei auch kleinere Kaliberwaffenrohre so aufgebaut werden können.To ensure the discharge, the pipe thickness at the front or in the front of the gun barrel should be selected so that a derivative of the temperature is purely constructive backwards through the pipe, ie through / over the pipe itself. For additional possibilities for deriving the temperature can thus be dispensed with. The new gun barrel is characterized by a composite of steel - ceramic composite material. It is weight-reduced and therefore ideal for fast shooting or aiming. It is intended to be used on weapons with a caliber of 30 mm and smaller caliber gun barrels.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.Reference to an embodiment with drawing, the invention will be explained in more detail.
Es zeigt die einzige Figur ein Waffenrohr 1 , bestehend aus einem metallischen Rohr 2, beispielsweise aus Stahl, einer darauf aufgebrachten Keramikschicht 3 sowie einer Kunststoffmatrix (4), beispielsweise einer GFK - Matrix, im vorderen Bereich 5. Im hinteren Bereich 6 befindet sich ein Patronenlager 7 aus Stahl.The single figure shows a weapon barrel 1, consisting of a metallic tube 2, for example made of steel, a ceramic layer 3 applied thereto and a plastic matrix (4), for example a GFRP matrix, in the front region 5 Cartridge bearing 7 made of steel.
Bei der Keramik 3 handelt es sich beispielsweise um Circonoxid, das mittels geeignetem Verfahren auf den Stahl aufgetragen wird. Die Keramik 3 bietet aufgrund ihrer Oberflächenbeschaffenheit ein gutes Haftungsverhalten für die Verbundwerkstoff- Matrix 4 am Waffenrohr 1. The ceramic 3 is, for example, circonium oxide, which is applied to the steel by means of a suitable method. Due to its surface properties, the ceramic 3 offers a good adhesion behavior for the composite matrix 4 on the weapon barrel 1.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Waffenrohr (1), bestehend aus einem metallischen Rohr (2) und einer Kunststoffmatrix (4) sowie einem Patronenlager (7), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rohr (2) und der Matrix (4) eine Thermoisolierschicht (3) zumindest im vorderen Bereich (5) des Waffenrohres (1) eingebunden ist.1. weapon barrel (1), consisting of a metallic tube (2) and a plastic matrix (4) and a chamber (7), characterized in that between the tube (2) and the matrix (4) a thermal insulation layer (3) at least in the front region (5) of the weapon barrel (1) is integrated.
2. Waffenrohr nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (2) ein Stahlrohr und die Matrix (4) eine GFK- Matrix sind.2. gun barrel according to claim 1, characterized in that the tube (2) is a steel tube and the matrix (4) is a GRP matrix.
3. Waffenrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein hinterer Bereich (6) am Waffenrohr (1), zumindest aber das Patronenlager (7) ohne die Thermoisolierschicht (3) ist.3. gun barrel according to claim 1 or 2, characterized in that a rear portion (6) on the weapon barrel (1), but at least the cartridge chamber (7) without the thermal insulation layer (3).
4. Waffenrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoisolierschicht (3) eine Keramik ist.4. weapon barrel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the thermal insulating layer (3) is a ceramic.
5. Waffenrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik ein Circo- noxid ist. 5. Weapon tube according to claim 4, characterized in that the ceramic is a Circo- noxid.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20111578A1 (en) 2011-09-02 2013-03-03 Beretta Armi Spa THERMAL BARRIER FOR FIREARMS AND FIREARMS PROVIDED WITH SUCH THERMAL BARRIERS

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1136613B (en) * 1957-05-06 1962-09-13 Olin Mathieson Compound gun barrel
US3742640A (en) 1971-05-14 1973-07-03 Us Army Composite firearm barrel
US4841836A (en) * 1987-11-02 1989-06-27 Bundy Mark L Thermal shroud for a gun tube
US5214234A (en) 1992-07-17 1993-05-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Composite reinforced gun barrels
JPH06101993A (en) 1992-09-18 1994-04-12 Japan Steel Works Ltd:The Gun barrel and manufacture thereof
US5856631A (en) 1995-11-20 1999-01-05 Nitinol Technologies, Inc. Gun barrel
WO1999037966A2 (en) 1998-01-26 1999-07-29 Remington Arms Company, Inc. Small caliber gun barrel
DE10112254C1 (en) 2001-03-14 2002-08-22 Josef Schmeiler A weapon barrel that is weight-reduced thanks to a suitable combination of materials and has better heat radiation properties and constant precision
US20070256345A1 (en) * 2006-05-04 2007-11-08 Hall David R A Rigid Composite Structure with a Superhard Interior Surface

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH682843A5 (en) 1990-03-20 1993-11-30 Oerlikon Buehrle Ag Ceramic fibre-reinforced barrel for firearms - has screw-like coiled fabric strips on internal surface of barrel with their face ends inclined downwards along the shooting direction
SE467301B (en) 1990-10-01 1992-06-29 Statoil Europart Ab SATISFIED MANUFACTURING ELECTRIC WORKS, AND A SATISFIED MANUAL
FR2677442B1 (en) 1991-06-06 1993-10-15 Propulsion Ste Europeenne CANON TUBE SHIRT OF COMPOSITE MATERIAL, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND CANON TUBE PROVIDED WITH SUCH A SHIRT.
US5285592A (en) 1991-10-31 1994-02-15 Atlantic Research Corporation Motor case with composite overwrap and method
ATE274179T1 (en) 1995-12-18 2004-09-15 Roland Christensen GUN BARREL MADE OF FIBER-REINFORCED PLASTIC AND METAL
US5692334A (en) 1995-12-18 1997-12-02 Roland J. Christensen Family Limited Partnership Primarily independent composite/metallic gun barrel

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1136613B (en) * 1957-05-06 1962-09-13 Olin Mathieson Compound gun barrel
US3742640A (en) 1971-05-14 1973-07-03 Us Army Composite firearm barrel
US4841836A (en) * 1987-11-02 1989-06-27 Bundy Mark L Thermal shroud for a gun tube
US5214234A (en) 1992-07-17 1993-05-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Composite reinforced gun barrels
JPH06101993A (en) 1992-09-18 1994-04-12 Japan Steel Works Ltd:The Gun barrel and manufacture thereof
US5856631A (en) 1995-11-20 1999-01-05 Nitinol Technologies, Inc. Gun barrel
WO1999037966A2 (en) 1998-01-26 1999-07-29 Remington Arms Company, Inc. Small caliber gun barrel
DE10112254C1 (en) 2001-03-14 2002-08-22 Josef Schmeiler A weapon barrel that is weight-reduced thanks to a suitable combination of materials and has better heat radiation properties and constant precision
US20070256345A1 (en) * 2006-05-04 2007-11-08 Hall David R A Rigid Composite Structure with a Superhard Interior Surface

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Publication number Publication date
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