DE41318C - Verfahren und Werkzeuge zum Comprimiren von Pulver oder anderen compressionsfähigen Stoffen in Hohlkörpern aller Art, wie Patronenhülsen, Rohren, Matrizen, Büchsen etc. in radialer, seitlicher oder schräger Richtung vom Innern der Hohlkörper aus nach der Wandung derselben hin - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 78: Sprengstoffe.

WILHELM LORENZ in KARLSRUHE (Baden).

derselben hin.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 4. November 1886 ab.

Vorliegendes Verfahren zum Comprimiren von Pulver oder anderen compressionsfähigen Stoffen besteht im wesentlichen darin, dafs mit _}einer konischen oder kegelförmigen oder nadeiförmigen oder spindelförmigen Verlängerung versehene Stempel in das Innere der Füllung von Patronenhülsen, Rohren, Matrizen, Büchsen oder anderen Hohlkörpern eingeführt werden und mittelst dieser ihrer Verlängerung - und ihres konischen oder abgerundeten Ueberganges von der Verlängerung zum cylindrischen Schaft die Füllung aus dem Innern des Hohlkörpers in radialer, seitlicher oder schräger Richtung nach der Wandung oder der Peripherie desselben hin verdrängen, wobei je- nach Bedarf und Wahl der Stempelform eine axiale Pressung hinzugefügt werden kann.

Dieses Verfahren kann in verschiedener Weise und mit verschiedenartig gestalteten Werkzeugen ausgeübt werden. Man kann die Füllung vorpressen und mit einem Kanal versehen behufs leichterer Einführung der Prefsstempel, oder man kann letztere direct in die lose eingeschüttete Füllung einführen.

Zur Bildung eines solchen Kanals in der Füllung wird entweder von oben oder von unten bezw. von der Mündung oder von der Bodenseite des Hohlkörpers aus eine dünne Nadel oder Sp|ridel axial in das Innere des Hohlkörpers eingeführt und um dieselbe das Pulver oder andere Stoffe aufgefüllt. Während solche Nadel oder Spindel axial in der Füllung des Hohlkörpers steht, wird ein Stempel mit einer der Stärke der Spindel entsprechenden axialen Ausbohrung von der Mündung des Hohlkörpers her in denselben und gegen dessen Füllung geführt. Der Stempel geht vermöge seiner conaxialen Ausbohrung über die Spindel und prefst die Füllung des Hohlkörpers in demselben und rings um die Spindel mit so viel Druck fest, als zweckmäfsig ist oder die Cohäsionsfähigkeit des Füllmaterials erfordert, um nach Zurückziehen des Prefsstempels und der Nadel oder Spindel einen den Dimensionen der letzteren entsprechenden Kanal in dem Füllmaterial stehen zu lassen.

Man kann auch die von der Mündung der Hohlkörper her axial in die Füllung einzuführende Nadel oder Spindel mit dem hohlen Vorprefsstempel derart verbinden, dafs dieselbe den Boden erreicht, ehe der Stempel irgend welchen Druck auf die Füllung ausgeübt hat, und dafs sodann der Stempel über die nun auf dem Boden feststehende Spindel weiter vorgehen kann, um die axiale Vorpressung auszuüben. Z. B. kann für diesen Fall zwischen Nadel und Stempel im Innern des letzteren eine Spiralfeder eingelegt werden, welche dem Stempel das Vorgehen unabhängig von der Nadel gestattet, so dafs auf die Nadel kein gröfserer Druck ausgeübt werden kann, als dem Zusammenpressen der Spiralfeder entspricht.

Solcher durch eine derartige Vorpressung gebildete Kanal dient, wie schon gesagt, dazu, die Einführung der Prefsstempel zu erleichtern, welche das Comprimiren der Füllung vom Innern der Hohlkörper her bewirken sollen. Die axiale Vorpressung des Pulvers oder anderen Stoffes dient aufserdem dazu, der Füllung eine solche Cohäsion zu ertheilen, dafs bei dem dann folgenden seitlichen Pressen die Ausweichung der Füllung nach der Mündung des Hohlkörpers hin möglichst verringert oder verhütet ist. Die Hohlkörper werden bei dieser Vorpressung, wie bei allen später beschriebenen Pressungen zweckmäfsig in passenden Formen oder Matrizen eingeschlossen, um Formveränderungen auszuschliefsen.

Die eigentlichen, zum radialen oder seitlichen Comprimiren der Füllung vom Innern der Hohlkörper her dienenden Prefsstempel sind Stempel mit cylindrischem Schaft und konischer oder kegelförmiger oder'nadeiförmiger oder spindelförmiger Verlängerung, welche Verlängerung mit sanft ansteigender Curve allmälig in den cylindrischen Schaft übergeht. Die Stempel werden mit ihrer Verlängerung in den durch obige Vorpressung gebildeten Kanal eingeführt, und es bewirkt nun zunächst die Verlängerung und dann die Uebergangscurve derselben zum cylindrischen Schaft die gewünschte Verdrängung des Pulvers oder Explosivstoffes aus dem Innern des Hohlkörpers in radialer oder seitlicher Richtung. Die Uebergangscurve bewirkt zugleich einen im Winkel gerichteten Druck, entsprechend der jeweiligen Senkrechten zu einem Curvenabschnitt, so dafs je nach der Krümmung der Curve neben dem seitlichen Druck ein mehr oder minder zur Stempelachse geneigter Druck ausgeübt wird.

Eine derartige Compression der Füllung kann mit einem solchen Stempel genügend stark ausgeführt sein, oder es können zwei, drei oder mehr Stempel hinter einander auf oder in einer Füllung pressen. In diesem Falle erhalten die folgenden Stempel jedesmal einen dickeren Cylinderschaft, so dafs sie die Füllung je um die Differenz der Cylinderdicken weiter zusammenpressen. Der konische oder abgerundete Uebergang oder die Uebergangscurve vom dickeren Cylinderschaft zur dünneren Verlängerung wird bei jedem folgenden Stempel zweckmäfsig immer kürzer oder gedrungener ausgeführt, damit der cylindrische Schaft der Stempel möglichst tief in die Füllung eindringen kann.

Anstatt die Stempel so für stetig tieferes Eindringen in die Füllung einzurichten, kann man sie auch stets gleich tief in die Füllung eindringen lassen und die Strecke der Stempelverlängerung, welche das seitliche Comprimiren bewirken soll, von Pressung zu Pressung dicker wählen, so dafs die Füllung bei jeder neuen Pressung um die Differenz der cubischen Inhalte dieser Strecken weiter zusammengeprefst wird.

Solche Stempel können aus einem Stück hergestellt sein, oder die Verlängerung kann in den cylindrischen Schaft in beliebiger Weise fest eingesetzt sein, oder sie kann durch eine Bohrung des Schaftes hindurchgehen. In letzterem Falle kann der so gebildete Ringstempel gleichzeitig mit dem Verlängerungsstempel gegen die Füllung bewegt werden, oder es kann der eine Stempel nach dem anderen wirken gelassen werden. Z. B. kann man mit solchem zweitheiligen Stempel vor, bei oder nach der radialen oder seitlichen Compression mittelst des Verlängerungsstempels noch eine axiale Compression mittelst des diesen umschliefsenden ringförmigen Stempels hinzutreten lassen.

Unter Umständen kann man von der Bildung eines Kanals zur bequemeren Einführung der seitlich comprimirenden Stempel absehen, also die Einführung einer Nadel oder Spindel axial in die Füllung und die Vorpressung der letzteren mittelst Ringstempel unterlassen und Stempel mit konischer oder kegelförmiger oder nadeiförmiger Verlängerung direct in die noch nicht geprefste Füllung einführen.

Die Verlängerung kann hierbei so dünn auslaufen, dafs dieselbe durch ein entsprechendes Loch im Boden des Hohlkörpers hindurchgeht, wodurch der Stempel eine sichere axiale Führung erhält, oder man kann die Verlängerung sich einfach auf den Boden aufsetzen oder behufs Centrirens des Stempels mit einem Zapfen in das Bodenloch eingreifen lassen.

Bei der Anwendung solcher Stempel in einer nicht vorgeprefsten Füllung wird der cylindrische Schaft im Durchmesser entsprechend dem der HülsenmUndung ausgeführt und in diese eintreten gelassen, um dadurch die Füllung nach aufsen (oben) abzuschliefsen bezw. das Verdrängen derselben nach aufsen^oben) während des seitlichen Comprimirens zu verhüten und so das Comprimiren zur Seite hin sicher herbeizuführen.

Solche Stempel können wieder in ähnlicher Weise, wie vorher beschrieben, entweder lediglich nur mittelst ihrer Verlängerungen allein die radialen oder seitlichen Pressungen bewirken, oder diese Pressungen können mittelst der Verlängerungen und der Uebergänge von denselben zum cylindrischen Schaft bewirkt werden.

Im ersteren Falle erhält die Verlängerung eine Länge entsprechend der Länge der Hülsen bezw. der Höhe der in dieselben gebrachten oder zu pressenden Füllung. Die Compression der Füllung geschieht durch das Eindringen der Verlängerung in dieselbe, und zwar um . so viel, als dem cubischen Inhalt der Ver-

längerung entspricht. Eine derartige Compression kann wieder mit einem solchen Stempel genügend stark ausgeführt sein, oder es können zwei, drei oder mehr Stempel hinter einander auf eine Füllung pressen. In diesem Falle erhalten die folgenden Stempel, wie vorher beschrieben, jedesmal eine Verlängerung von gleicher Länge, aber gröfserer Dicke, so dafs die Füllung je um die Differenz der cubischen Inhalte der einzelnen Verlängerungen weiter zusammengeprefst wird.

Der Uebergang von einer Verlängerung zum zugehörigen cylindrischen Schaft irgend eines solchen Stempels kann beliebig stark oder schwach und nur concay oder convex -concav gestaltet werden, oder die Verlängerung kann ohne jede Abrundung mit dem Cylinderende stumpf zusammenstofsen.

Selbstredend kann man auch all solche für eine nicht vorgeprefste Füllung passende Stempel in den Kanal der vorgeprefsten Füllung einführen.

In dem einen oder anderen Falle kann es zweckmäfsig sein, zum Pressen ein- und derselben Füllung (sei sie vorgeprefst oder nicht) verschiedene Arten vorbeschriebener Stempel zu benutzen. Z. B. kann man nach einer oder nach mehreren Pressungen mit Stempeln mit convex - concav gestalteten Uebergangscurven von den Verlängerungen zu den cylindrischen Schäften eine Pressung mit einem Stempel mit concaver Uebergangscurve oder mit gerader ringförmiger Druckfläche oder einen Ringstempel folgen lassen, je nachdem die eine oder andere Form des Kanals gewünscht wird oder der seitlichen Pressung eine gröfsere oder geringere, axiale Pressung der Füllung hinzugefügt werden soll.

Hat man in der einen oder anderen der vorbeschriebenen Comprimirungsmethoden eine Füllung genügend radial oder seitlich, event, auch axial comprimirt, so kann man in dieselben Hohlkörper bezw. in die in der comprimirten Füllung gebildete gröfsere oder kleinere Röhre neues Füllmaterial einschütten und dieses gleichfalls mittelst eines oder mehrerer Stempel nach einer der vorbeschriebenen Methoden comprimiren. Diese Manipulation kann man ein zweites oder mehrere Male wiederholen und in solcher Weise eine beliebige Anzahl Füllungen in einander pressen. Man kann ferner zu den verschiedenen Nachfüllungen verschiedene Stoffe, Pulversorten oder Explosivstoffe verwenden. Auch kann man die in einander geprefsten Schichten durch einen Anstrich, z. B. bei Pulver mit einer die Verbrennung befördernden oder verringernden Masse oder durch einen indifferenten Anstrich von einander trennen und dadurch die Brennzeit der Füllung reguliren.

In beiliegender Zeichnung sind die zu diesen Comprimirungsverfahren verwendeten Werkzeuge in verschiedenen Variationen und als Beispiel in Anwendung auf Comprimiren von Pulver in Patronenhülsen dargestellt. Die Stempel besitzen diejenigen Formen, welche für die besten gehalten werden; selbstverständlich können diese Formen, die Uebergänge von den Schäften zu den Verlängerungen, modificirt werden, ohne das Wesen der Erfindung zu verändern. Beim Comprimiren von Pulver und sonstigen Stoffen in anderen Hohlkörpern werden identische Werkzeuge angewendet. .

Fig. ι zeigt eine Hülse α mit Brandloch a\ eingeschlossen in eine Form b. Eine Nadel c ist bis zu ihrem Bund c¹ von aufsen durch den Boden der Hülse in dieselbe eingeführt. In Fig. 2 ist eine solche Nadel c² von der offenen. Seite der Hülse in dieselbe eingeführt ohne Bund (um einen hohlcylindrischen Vorprefsstempel e darüber führen zu können) und auf den Zündglockenboden a² aufgesetzt; in Fig. 2 a ist dieselbe mit einem Zapfen c³ in dem Brandloch a¹ centrirt, in Fig. 2 b durch dasselbe hindurchgeführt. Die Hülsen sind mit der zu comprimirenden Füllung d versehen. Fig. 3 zeigt den ausgebohrten Stempel e mit gerader Druckfläche zur Vorpressung der Füllung d gegen dieselbe hin gedrückt. Fig. 3 a zeigt einen Stempel e mit erweiterter ■ Bohrung e¹ und einer Nadel c* mit Scheibe c⁵, zwischen welcher und der Schlufsplatte e² eine Spiralfeder s liegt, die nach Aufsetzen der Nadel auf den Zündglockenboden das Vorgehen des Stempels e gestattet, ohne dafs die Nadel mechanischen Druck erfährt. Fig. 4 zeigt .punktirt den nach Zurückziehen der Nadeln c c² und Stempel e stehengebliebenen Kanal f, sowie einen der eigentlichen Prefs-' stempel g. Derselbe ist mit seiner nadeiförmigen Verlängerung h in den Kanal f und bis in die gezeichnete Stellung vorgedrückt worden, wobei er die Füllung d nach den Seiten hin, so weit es die Stärke des cylindrischen Schaftes g bedingt, seitlich zusammengeprefst hat. Fig. 4 a zeigt einen zweiten, Fig. 4 b einen dritten 'derartigen Stempel g¹ g¹ mit jedesmal stärker ausgebildetem Schaft und kürzerem Uebergang k¹ k? vom cylindrischen Schaft zur nadeiförmigen Verlängerung h¹ h², sowie einen Ringstempel e behufs Hinzufügung einer axialen Pressung, wie solcher auch bei den Stempeln g und g¹ hinzugefügt werden könnte. Fig. 5 zeigt einen Stempel / mit seiner Verlängerung I¹ in die lose eingeschüttete Füllung eingeführt und den cylindrischen Schaft I² in die Hülsenmündung eingedrungen; Fig. 5a zeigt einen zweiten und dritten solcher Stempel (zwischen welchen event, hoch, wie punktirt, weitere Stempel angewendet werden können)

mit den cylindrischen Schäften stetig tiefer in die Füllung eingedrungen und letztere entsprechend nach der Seite hin verdrängt.

Fig. 6 zeigt Stempel m mit stets dicker werdenden Verlängerungen m¹-mⁱm^B etc. und gleich tief in die Hülsenmündung eintretendem Schaft. Die Uebergangscurven sind hier wie auch bei den Stempeln Fig. 5, 5 a und Fig. 2, 4, 4a und 4 b concav - convex angeordnet. Diese Uebergänge können ebensowohl nur concav gestaltet sein, wie die Fig. 2, 4b und 5 punktirt andeuten.

Fig. 6 a zeigt gleichartige Stempel wie Fig. 6, nur mit concaven Uebergängen von dem Schaft m zu den stärker werdenden pressenden Verlängerungen JM¹Ot²Ot³. Fig. 6 b zeigt solche Stempel mit stumpf angesetzten pressenden Verlängerungen m^l m² m³.

Fig. 7 zeigt einen Stempel mit fest eingesetzter, z. B. hier eingeschraubter, Verlängerung η im Schaft 0, Fig. 7 a und 7 b zeigen zweitheilige Stempel, bei welchen die Schafte o^l O^ ausgebohrt sind und in diesen Ausbohrungen die entsprechend dimensionirten Spindeln der Verlängerungen fest oder beweglich aufnehmen.

Alle diese Stempel können event, anstatt auf den Zündglockenboden aufgesetzt zu werden, mit einem Zapfen in ein Loch desselben eingreifen, wie Fig. 2 a zeigt, oder durch ein Brandloch in demselben hindurchgehen, wie die Fig. 5, 6a und 6b punktirt andeuten.

Fig. 8 zeigt eine Hülse mit drei in einander geprefsten Rohren d¹ d² d³ und einen Brandkanal b^l.

Die Pfeile deuten die Richtungen an, in welchen die Stempelformen seitlich und im Winkel nach unten hin gegen die Füllung wirken.

Mittelst dieser Comprimirungsmethode kann man gegenüber der bisher üblichen, nur in axialer Richtung wirkenden Comprimirungsmethode ein gröfseres Quantum comprimirten Füllmaterials, z. B. mehr als das doppelte, in die Patronenhülsen (oder in andere Hohlkörper) hineinbringen, oder man braucht für dasselbe comprimirte Quantum Füllmaterial wesentlich kleinere Patronenhülsen (oder sonstige Hohlkörper) anzuwenden, wodurch die Fabrikation derselben erleichtert, die Herstellungskosten billiger, das Gewicht reducirt und der Transport erleichtert wird.

Auch kann man mittelst dieses Verfahrens bei der Compression von Pulver oder anderer Explosivstoffe die innere Oberfläche der Brandröhre mehr oder weniger gleichmäfsig ganz nach Bedarf und nach der Eigenschaft des Füllmaterials verdichten und so eine mehr oder weniger gleichmäfsige Verbrennung derselben herbeiführen.

Dieses Comprimirungsverfahren kann für jedes Kaliber von Patronenhülsen, Rohren, Matrizen, Büchsen und anderen Hohlkörpern und für jede Pulversorte oder für jeden sonstigen compressionsfähigen Explosivstoff oder andere Stoffe, z. B. Chemikalien, Conserven etc., sowie für Patronenhülsen oder Hohlkörper von beliebigem Material und von beliebiger Form angewendet" werden.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Ein Verfahren, Pulver oder andere compressionsfähige Stoffe in Hohlkörpern aller Art, wie Patronenhülsen, Rohren, Matrizen, Büchsen etc., zu comprimiren, darin bestehend, dafs konische, kegel-, spindel- oder nadeiförmige Stempel in das Innere oder in einen vorgeprefsten Kanal der Füllung eingeführt werden und diese in radialer, seitlicher oder schräger Richtung vom Innern des Hohlkörpers aus nach der Wandung desselben hin verdrängen, wobei eventuell mittelst ringförmiger Stempelflächen oder mittelst über dünnere Stempel vorgehender Hohl- oder Ringstempel das Ausweichen der Füllung nach aufsen verhindert oder eine axiale Pressung hinzugefügt wird.

2. Ein Verfahren zur Herstellung des unter Anspruch i. erwähnten vorgeprefsten Kanals (f), darin bestehend, dafs eine Nadel oder Spindel (c c² c⁴) in den Hohlkörper eingeführt und ein über derselben vorbewegter Hohl- oder Ringstempel (e) mit solchem Druck gegen die Füllung wirken gelassen wird, dafs in derselben nach der Entfernung beider Werkzeuge ein den Gröfsenverhältnissen der Nadel oder Spindel entsprechender Kanal ff) stehen bleibt.

3. Die Anwendung des unter Anspruch 1. gekennzeichneten Verfahrens in der Weise, dafs gleichartiges oder verschiedenartiges Pulver oder andere compressionsfähige Stoffe in Hohlkörpern in Form mehrerer in einander geprefster Rohre (d^l d² d³) comprimirt werden, wobei ein Rohr von dem anderen mittelst eines Anstrichs getrennt oder bei der Compression von Pulver oder sonstiger Explosivstoffe zur Regulirung der Brennzeit ein die Verbrennung befördernder oder verlangsamender oder ein indifferenter Anstrich einer oder mehrerer oder aller der Prefsflächen der Füllungen angewendet werden kann.

4. Zur Ausübung solcher Comprimirungsverfahren die Anwendung folgender Werkzeuge :

a) eine von der äufseren Bodenseite der Patronenhülse oder Hohlkörper durch ein Loch derselben einzuführende Nadel oder Spindel (c, Fig. 1) oder

eine von der Hülsenmündung her in die Hülse einzuführende Spindel (c², Fig. 2, 2 a und 2 b) in Combination mit dem die axiale Vorpressung bewirkenden Hohlstempel (b, Fig. 2 und 3);

b) eine von der Mündung der Hülse her in diese einzuführende Nadel oder Spindel (c⁴, Fig. 3a) mit Hohlstempel (e) und Spiralfeder (s)\

c) Stempel (g g¹ g²) mit konischer oder kegelförmiger oder nadeiförmiger oder spindelförmiger Verlängerung (h h¹ h²) und convex - concav abgerundetem Uebergang (k k¹ W¹) zwischen dem Stempelschaft (gg¹ g"²) und der Verlängerung (Fig. 4, 4 a und 4b);

d) Stempel mit konischer oder kegelförmiger oder nadeiförmiger Verlängerung von gröfserer oder geringerer Länge (Z¹, Fig..5 und 5a) oder gröfserer oder geringerer Dicke (W¹WZ²Ot;³, Fig. 6, 6a und 6b) und convex - concavem oder concavem Uebergang von der Verlängerung zum Stempelschaft oder stumpf gegen diesen stofsend (Fig. 6b und 7), eventuell mit durch ein Bodenloch der Hohlkörper gehenden Führungsnadeln (Pm*) oder in dem Bodenloch centrirenden Zapfen (c³j;

Stempel mit konischer oder stempeiförmiger oder nadeiförmiger oder spindelförmiger Verlängerung wie unter d), jedoch zweitheilig mit in den Stempelschaft fest eingesetzter oder in demselben bewegbarer Verlängerung (n, Fig. 7, 7a und 7b), event, mit Führungsnadel oder Centrirungszapfen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.