DE35349C

DE35349C - Geschützrohr mit Drabtumwickelung

Info

Publication number: DE35349C
Application number: DENDAT35349D
Authority: DE
Original assignee: J. A. LONGRIDGE in Westminster, 15 Great George Street, England
Anticipated expiration: 1905-08-05

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung betrifft Neuerungen in der Herstellungsart von solchen Geschützen, bei welchen zur Verstärkung des Rohres Drahtwindungen mit Spannung auf ein Kernrohr aufgezogen werden.

: Das innere Kernrohr, auf welches der Draht aufgewickelt wird, wird aus Gufseisen oder anderem Material mit geringem Elasticitätsmodul (an Stelle des früher angewendeten .Stahls) hergestellt und diese Wandung innen noch mit einem dünnen Rohr aus hartem Stahl oder sehr hartem Gufseisen ausgefüttert. Diese Ausfütterung ist mit Riefen oder Zügen versehen und soll nur die Gufseisenwändung vor Verschleifs durch die entwickelten Pulvergase schützen.

Das Geschütz kann daher leicht und ohne grofse Kosten reparirt werden, wenn die Züge" abgenutzt sind. Zum Einsetzen der Stahlbekleidung wird das Gufsrohr. erhitzt, das Stahlrohr eingesetzt, worauf nach dem Erkalten das letztere durch Schwinden des Gufsrohres. in seiner Lage fettgeklemmt wird; doch kann die Befestigung des Stahlrohres auch ohne Einschrumpfenlassen des Guisrohres erfolgen.

Auf beiliegender Zeichnung stellt Fig. 1 den Durchschnitt durch ein solches Geschützrohr dar, in welchem mit C die Drahtwindungen bezeichnet sind, welche auf den Kern T aus weichem Gufseisen oder anderem Material mit geringem Elasticitätsmodul aufgewickelt sind. Die innere Verkleidung des Kernes T ist, durch L angedeutet, welche aus hartem Stahl oder sehr hartem Gufseisen besteht. Die Drahtumlage C ist mit einem äufseren Mantel J versehen, der ■ an seinem vorderen Ende mit der Schulter t des Kernes T zusammentrifft und am hinteren Ende den Verschlufsring S umfafst.

Wenn das Geschütz im Feuer ist, übernimmt die stark elastische Bekleidung L den gröfsten Theil des Druckes, welcher sonst die.Innen-r wand des Kernes trifft. Durch diese Einrichtung können mit demselben Materialgewichte stärkere Geschütze als bisher hergestellt werden.

Eine zweite Neuerung bezieht sich nicht nur auf Geschütze, die . Drahtumhüllung haben, sondern auf Geschütze überhaupt, welche aus dem Vollen oder aus Ringen bestehen, Vorderoder Hinterlader sind. Durch die sogleich zu beschreibende Einrichtung soll der Zug in der Längsrichtung des Rohres mehr auf die hinter den Zapfen gelegenen Theile und das damit verbundene Geschützgestell oder den Wagen übertragen werden.

Wenn ein Geschütz abgefeuert wird, überträgt sich der nach hinten auf den Geschützboden ausgeübte Druck durch das Rohr auf die Zapfen und verursacht eine Längsausdehnung des Rohres an diesen Stellen.

Diese Längsausdehnung ist bei den Geschützen neuerer Construction nicht durchweg gleichmäfsig, im Querschnitt gemessen, vertheilt, und zwar wird die gröfste Ausdehnung innen sein und nach aufsen zu allmälig abnehmen. Um ,diese Ungleichmäfsigkeiten besser zu vertheilen, und zwar von den , inneren Theilen nach den äufseren des Rohres bei Geschützen aus dem Vollen oder RinggeschUtzen,

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und von den inneren Theilen nach dem Rohrmantel bei mit Drahtumwickelung versehenen Geschützen, bei welchen die Drahtbewickelung keinerlei Längsspannungen erfahren darf, wird die Anordnung so getroffen, wie Fig. ι an einem Hinterlader mit Drahtbewickelung, Fig. 2 an einem aus mehreren Lagen zusammengesetzten Vorderlader, Fig. 3 an einem Geschütz aus dem Vollen und Fig.-4 an einem, aus/ mehreren Lagen zusammengesetzten Hinterlader darstellt. Zu dem obigen Zweck dient ein Ring R, der bei r auf. ein auf den Mantel des Rohres eingeschnittenes Gewinde aufgeschraubt wird und bei r¹ sich an die innere Lage der aus mehreren Lagen zusammengesetzten Rohre, Fig. 2 und 4, oder an dem mittleren Theil des Bodens bei Geschützen aus ' dem Vollen, Fig. 3, anlegt. '■■ ·; Λ-;·λ.ν-■■;'■■

Bei Geschützen mit Drahtverstärkürig, Fig. 1, kann der Ring R sich entweder an einen Stahlring S anlegen, welcher in den Mantel ./. eingeschraubt ist, oder sich gegen einen kraftigen: Flantsch des Mantels J, Fig. 5, anstemmen. ; Der Ring R kann entweder.; ^einfach .-aufgeschraubt werden oder das Aufschrauben geschieht erst, nachdem der äufsere Theil des ' Rohrendes erhitzt, zu gleicher Zeit aber der innere abgekühlt ist.

Die Wirkung des Ringes R nach dem Aufschrauben ist alsdann die, dafs der äufsere Theil des Rohres eine Anfangszugspannung erfahrt, während der innere Theil eine Anfangsdruckspannüng zwischen den Zapfen und der Stelle r¹ auszuhalten hat.

Unter Anfangsspannung wird hier diejenige Spannung verstanden, welche die Theile erleiden, wenn das Geschütz in Ruhe und nicht im Feuer ist.

Die dritte Neuerung bezieht sich auf die inneren Rohrtheile oder den Kern von Geschützen, sowohl von solchen, die aus einzelnen Rohren zusammengesetzt sind, als auch von solchen, bei welchen Drahtwickelungen zur Verstärkung benutzt !sirid^:, 5 {:;■■:.

Bei solchen Geschützen erfährt- der Kern bekanntlich eine Zusammenpressung durch den Druck der den Kern umgebenden Rohre¹ oder Drahtverstärkungen; und dieser Druck kann oft so grofs werden, dafs dje Elastizitätsgrenze des Materials^ welches ; einer stetigen Dimensions-v veränderung unterworfen ist, überschritten wird und die Festigkeitsberechnungen falsch oder doch sehr unsicher werden.

Um dies zu vermeiden, wird das innere Rohr vorher einem Drucke ausgesetzt, welcher abhängig oder mindestens gleich dem Maximaldruck der äufseren aufzuziehenden Rohre oder des aufzuwindenden Drahtes' ist. Durch diese vorherige Behandlung des Kernes erfährt derselbe, wenn die Elasticitätsgrenze überschritten wird, eine spater unveränderliche Gestalt, er setzt sich, wie man sagen kann.

Zu. diesem Zwecke wird der Kern durch eine vorläufige Bewickelung mit Stahldraht j in einer oder mehreren Lagen unter, beträchtlicher Spannung zusammengeprefst. . i

Nachdem dies zur Genüge geschehen, wird diese vorläufige. Bewickelung wieder abge-,nommeh und der Kern ist alsdann fertig zur Aufnahme der darauf verbleibenden Draht- oder Rohrverstärkungen. i ■ Γ .'. ■■;.; "■ .7 ■'·. ·■■·'., 'j-_; .': λ Die vierte Neuerung bezieht sich hur auf die mit Draht bewickelten Geschützrohre und besteht in einem verbesserten Verfahren, das eine Ende der Drahtumhüllurig an dem Ring anzubringen und das vordere an dcnrr Boden des Rohres zu befestigen. . |

Diese Neuerung ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt, von denen Fig. 6 einen Querschnitt und Fig. 7 einen Längsschnitt durch den hinteren Theil des Geschützes zeigt. Der Verstärkungsdraht ist mit C bezeichnet, der denselben begrenzende Theil mit H.

Die äufseren und inneren Enden des Drahtes sind nur in Fig. 6 zu sehen.

Wenn H und T aus einem Stück bestehen, oder wenn //auf T warm aufgesetzt oder dicht aufgeschraubt ist, so erfährt das Rohr T gefährliche Spannungen sowohl von der Drahtbewickelung, als auch von der Wirkung der Pulvergase. An der Stelle, wo das Rohr T von den Drahtlagen bedeckt ist, wird es den' ganzen Druck dieser Bewickelung auszuhalten haben, während der von //bedeckte Theil des Rohres durchaus nicht zusammengeprefst wird,!.' indessen doch den Druck des Ringes H empfängt; andererseits wird der von dem Draht bewickelte Theil des Rohres T durch die Pulvergase ausgedehnt, der von H bedeckte Theil dagegen nicht. In beiden Fällen entsteht das Bestreben, den Kern T an der Stelle, abzuscheeren, wo er in den Ring H über^ geht. Zur, ,Vermeidung dieses Uebelstandes ' wird ein inneres, vierkantiges Gewinde indem Ring //und ein entsprechend äufseres auf dem Rohr T -angebracht, Wobei beide Gewinde von'so verschiedenem Durchmesser sind, dais Zwischenraurn genug, zwischen dem Grunde und den: Oberen Flächen der Gewindegänge entsteht, dafs die radiale Ausdehnung Und Zu- ', sammenziehung zwischen beiden ungehindert stattfinden kann und die oben besprochenen Mängel vermieden sind.

Es sei hier bemerkt, dafs der Ring H in den äufseren Geschützmantel hineinpafst, welcher genau ausgebohrt· ist, um den inneren Kern und die Drahtbewickelung aufzunehmen.

Um die Enden des Drahtes zu befestigen, ist an dem Ring H eine Nuth ausgearbeitet, welche bei /1 beginnt, einmal am Umfange her-

Claims

umläuft und nach und nach bis bei h wieder verläuft. Bei /i ist noch eine Erweiterung der Nuth vorhanden,' in welche der Anfang des Drahtes, der zur Bildung eines Ansatzes doppelt ' gelegt wird, hineinpafst.

Dieses DrahtstUck liegt ganz in dem Ring H, und die erste Windung des Drahtes tritt nach und nach aus dem Ring hervor, worauf dann die übrigen Windungen in Schraubenform an die erste sich dicht anlegen. Die radiale Tiefe der Nuth mufs etwas gröfser als die Drahtstärke sein, so dafs sich der Draht beim Feuern des Geschützes ausdehnen kann. Die Aufbringung der zweiten Drahtlage verhindert das Losewerden der ersten.

Um das andere Ende des Drahtes 'zu befestigen, d. h. also das Ende der letzten Drahtlage, ist der Ring H um so viel abgedreht, als der Dicke einer Drahtlage entspricht, und zwar in einer Breite gleich der drei- oder vierfachen Breite des Drahtes, wie bei h¹ angedeutet.

Ist man bei Legung des Drahtes bis an den Ring H angekommen, so werden die letzten zwei oder drei Windungen um H herumgelegt, wie Fig. 6 zeigt, und endlich das im rechten Winkel abgebogene Ende in ein dafür eingearbeitetes Loch des Ringes hineingesteckt und mit dem Keil /ι² feetgetrieben.

Die fünfte Neuerung bezieht sich nur auf Geschütze mit Drahtverstärkung. Diese Neuerung bezweckt die vollständige Uebertragung aller Längszugspannungen auf die äufseren Rohrtheile, so dafs kein Theil der inneren Rohre und Kerne oder der Bewickelung Längsspannungen erfährt; ferner sollen umgekehrt die ganzen Druckspannungen, die beim Abfeuern des Geschützes auftreten, nur von dem inneren Kern und der Drahtverstärkung aufgenommen werden und die äufseren Rohrtheile nicht beeinflussen. Erreicht wird dieser Zweck durch, die Herstellung eines Zwischenraumes zwischen der Drahtbewickelung und dem äufseren Rohrmantel, welcher grofs genug sein mufs, um die volle Ausdehnung der Drahtbewickelung im Augenblicke des Feuerns zu gestatten, ohne dafs dieser radial von innen heraus sich fortpflanzende Druck auf den äufseren Rohrmantel übertragen wird. Ferner darf der Boden oder das VerschlufsstUck nur mit dem Rohrmantel und nicht mit, den inneren Rohren in Verbindung stehen, so dafs letztere keine Zugspannungen erhalten können. '
!.Diese Construction ist in Fig. ι und mit einigen Modificationen in Fig. 5 bis 10 dargestellt.

: Bei dem in Fig. 1 gezeichneten Beispiel ist der Kern T mit seiner Bewickelung von hinten in den Mantel eingeschoben, ehe die Ringe S und R aufgebracht sind. Der Kern T besitzt eine Schulter t, welche gegen einen Vorsprung des Mantels anstöfst. Die Figur zeigt deutlich den oben erwähnten Zwischenraum zwischen der Drahtlage C und dem Mantel, sowie zwischen dem Kern T mit Auskleidung und dem VerschlufsstUck P, welch letzteres nur durch ■seine Verbindung mit dem Ring S und Mantel J gehalten wird und die ganzen Längsspannungen auf den Mantel überträgt.

Nach Fig. 5 ist das Röhr T von vorn in den Mantel eingeschoben, und der hintere Theil des Geschützes, in welchen das VerschlufsstUck P (anstatt in einen Ring 5) eingeschraubt ist, besteht aus einem Stück mit dem Mantel. Das Rohr T wird gehalten durch eine Rohrmutter oder einen Ring, welcher ' auf das Rohr T oder in das vordere Ende des Rohrmantels eingeschraubt oder aufgezogen ., wird.

Die sechste Neuerung bezweckt die möglichst gute Uebertragung der beim Abfeuern , auftretenden Radialspannungen auf die Drahtlagen C und zu gleicher Zeit die starken Druckspannungen sowohl des in Ruhe als des im Feuer befindlichen Geschützes zu mildern, welche auf die innere Oberfläche des Kernrohres kommen. Dies wird durch die Fig. 8, 9 und 10 dargestellt, und wird erreicht durch die Einbringung einer Zwischenlage eines Materials von sehr geringem Elasticitätsmodul, beispielsweise Kanonenmejall oder Messing, zwischen der Drahtbewickelung C und dem Kern T (oder zwischen D und der Ausfütterung L, wenn das Kernrohr nicht bis unter die Draht-· lager fortgesetzt ist). Diese Zwischenlage in Form eines Rohres B in Fig. 8 umgiebt also den Kern T. Das Rohr B wird ausgebohrt und auf den Kern T vorn aufgeschraubt oder halb überlappend ausgesetzt. Der Draht wird ' auf B aufgewunden und in der früher beschriebenen Weise befestigt. In Fig. 9 ist das Rohr T nicht bis unter die Bewickelung fortgesetzt, sondern durch ein Rohr B von geringer Elasticität ersetzt, welches mit dem Kern T verzapft oder halb überlappt verbunden ist. In .·· diesem Falle haben die Rohre B und T eine gemeinsame Ausfütterung L von hartem Stahl oder sehr hartem Gufseisen erhalten, welche die ganze Länge der Bohrung einnimmt. In Fig. 10 ist die Anordnung ähnlich, nur dafs' hier B stumpf vor T stöfst und dieser Stofs mit einem dünnen, überlappenden, mit B und T' versenkten Bande b gedeckt wird. "

Paten τ-Anspruch:

Ein Geschützrohr, bei welchem zwischen def Drahtumwickelung und dem Mantel ein Zwischenraum gelassen wird, so dafs alle Längsspannungen von den beim Abfeuern entstehenden Querspannungen getrennt werden und die

letzteren von dem Kern und der Drahtumwicker lung, die Längsspannungen dagegen von der Ummantelung aufgenommen werden; ferner in Verbindung mit einem derartig eingerichteten Geschützrohr ein aufsen am hinteren Ende des Geschützverschlusses aufgeschraubter Ring R, welcher sich gegen den inneren Theil des Rohres am Verschlufsende stützt, so dafs der äufsere Theil der Ummantelung eine anfängliche Zugspannung, der innere Theil dagegen eine anr fängliche Druckspannung erfährt, zu dem Zwecke, die Längsspannungen, welche durch den Druck der Pulvergase gegen das Verschlufsende entstehen, besser zu vertheilen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

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