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Gasdruckmesser nut Stauchkörper Zur Messung hoher Gasdrücke, z. B.
bei der Verbrennung von Schießpulvern im Geschütz oder Gewehr, wird das sog. Nobelsche
Gasdruckmeßverfahren angewendet. Bei diesem Verfahren wirkt der bei der Verbrennung
auftretende- Gasdruck mittels eines Druckstempels von bestimmtem Querschnitt auf
einen kupfernen Stauchkörper von bestimmter Größe und Härte und übt auf diesen eine
Stauchung aus, aus deren Grad der herrschend gewesene Gashöchstdruck ermittelt wird.
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In der Praxis verwendet man zu diesem Stauchverfahren sog. Meßeier
oder Mitflieger. Diese Apparate werden im allgemeinen nach- der in Abb. i gezeichneten
Form hergestellt. Das Meßei besteht aus zwei miteinander verschraubbaren Hälften,
von denen das Teil a zur Aufnahme des Druckstempels e und das Teil b zur Aufnahme
des Stauchkörpers c dient. Der Kupferkörper c wird in Teil b eingesetzt und mittels
eines gerippten Gummiringes d oder eines Federstahlringes in der Sackbohrung des
Teiles b zentriert. Nach Einsetzen des Druckstempels e Teil a
werden
die beiden Hälften miteinander verschraubt und das so zusammengesetzte Meßel in
der Pulverladung der Kartuschhülse eingelagert. Um das Teil a und
b genügend fest miteinander verschrauben zu können, muß -das eine Stück im
Schraubstock oder in einer dazu konstruierten Spannvorrichtung festgehalten werden,
während das andere Teil mit einem besonderen z. B. in r (Abb. i) einpassenden Schraubenschlüssel
aufgeschraubt wird.
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Die Herstellung dieser als Meßeier bezeichneten Apparate bietet besondere
Schwierigkeiten, weil die Bodenfläche s des Sackloches, welche nach erfolgter Zusammensetzung
genau parallel zu der Kopffläche s' des Druckstempels liegen muß, außerordentlich
schwierig herzustellen und zu schleifen ist. Ebenso schwierig ist auch die genaue
Kontrolle der Bodenfläche auf ihre Ebenheit. Essollen, um genaue Meßergebnisse zu
erzielen, beim gestauchten Zylinder die Flächen auf o,ooi mm planparallel sein.
Es sind zwar Meßeier bekannt, -bei denen die Auflagefläche für den Stauchkörper
nicht im Sackloch liegt, sondern frei am Kopfteil vorsteht. Die Planparallelität
hängt aber nicht nur von der Grundfläche des Teiles b und der Druckfläche des Stempels
e allein ab, sondern sie wird auch noch durch die Genauigkeit der Verschraubung
wesentlich bedingt und beeinflußt, weil die Dichtungsfläche der beiden Hälften genau
zum Gewinde liegen muß. ,Ein weiterer Nachteil der Konstruktion liegt darin, daß
der Kupferzylinder bei hohen Stauchdrücken eine so starke Deformation erfährt; daß
er unter stärkstem Andrücken des Gummiringes an die Sack Jochwandung sehr fest in
dem Sackloch eingekeilt sitzt und nur schwierig und mittels eigens dazu konstruierter
Zangen aus der Bohrung herausgeholt
werden kann. Hierbei werden
sehr häufig die Kanten des weichen, gestauchten-Kupferkörpers beschädigt, was Veranlassung
zu falschen Meßergebnissen gibt.
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Betrachtet man nun, in der Absicht, dienst-Mängel zu beheben, den
Vorgang beim Scliuß genauer, so, ergibt sich folgendes Das Meßei ist in den Pulverraum
der Kartuschhülse, d: h. in dem Verbrennungsraum, lose eingelagert, wird also von
allen Seiten gleichmäßig dem bei der Verbrennung des Pulvers entstehenden Gasdruck
ausgesetzt. Der auf den Druckstempel entfallende und demgemäß auf den Kupferzylinder
wirkende Gasdruck stellt aber nur einen geringen Bruchteil de's von allen Seiten
auf den Apparat wirkenden Druckes dar. Demnach werden also auch die beiden Apparatehälften
mit einem Mehrfachen des auf den Druckstempel entfallenden Gasdruckes gegeneinandergedrückt.
Es brauchte daher der mechanische Zusammenhalt der beiden Meßeierhälften nur derart
zu sein, daß dieselben gegeneinander richtig gelagert sind und daß ein Auseinanderfallen
derselben beim Einlagern und nach dem Schuß mit Sicherheit verhindert wird.
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Von diesem Gedanken ausgehend, bezweckt die vorliegende Erfindung
neben einer Vereinfachurig der Herstellung eine besondere Vereinfachung,der Handhabung
und nicht zuletzt eine wesentliche Erhöhung der Meßgenauigkeit.
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Wie aus der Zeichnung (Abb. 2) ersichtlich ist, fällt erfindungsgemäß
das Gewinde vollständig fort. Es wird der genau geschliffene Ansatzstutzen f des
Kopfteiles in die passend geschliffene Führung g des Stempelteiles eingeschoben
und dann die Schraube h angezogen, um die beiden Teile zusammenzuhalten. Die Lage
der Halteschraube h ist so gewählt, daß ihre Spitze einseitig in die Rille i des
Kopfteiles drückt und damit die Anlageflächen von Ober- und Unterteil auf Anzug
zusammenhält. Natürlich können hier auch ändere bekannte Verbindungsarten gewählt.
werden, wie z. B. konischer Stift; Bajonettverschluß oder ähnliches. Dadurch, daß
im Stempelteil die Anlagefläche, die Stempelführung und die Führung für den Ansatz
des Kopfteiles und im Kopfteil die Anlagefläche für den Kupferzylinder und der Ansatz
jeweilig in einem Arbeitsgang geschliffen werden können, wird eine Genauigkeit gewährleistet,
welche mit dem bisherigen Verfahren nicht erreichbar war.
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Wie aus der Abb.2 weiterhin ersichtlich ist, ist die Anlagefläche
k für den Kupferzyiinder mit einem kleinen Einstich oder Ansatz versehen, der zur
Aufnahme eines kleinen Metallringes m dient. Dieser Ring m (Abb. 3, 4- und
Abb: 5) ist beispielsweise so ausgebildet; däß er oben eine oder mehrere kronenartig
freistehende Zacken n trägt: ?V.iese Zacken dienen zum Festhalten dünner @ümmischnürchen
(z. B. Abb. 5), welche ihrerx#seits den Kupferzylinder in seiner Lage fest-`halten
und zentrieren. An Stelle der Gummi-Schnürchen können die freistehenden Zacken auch
zweckmäßig z. B. als federnde Haltevorrichtung für den Kupferzylinder ausgebildet
werden. Die Abb. 3 und 4 stellen zwei beispielsweise Arten dieser Ausführung dar.
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Um das Meßei gebrauchsfertig zu machen, wird zunächst der Kupferzylinder
in die Haltegummischnürchen oder Federn eingesetzt, die beiden Apparatehälften nach
Einsetzen des Stempels im Oberteil zusammengeschoben und die Halteschraube mittels
eines kleinen Schraubenziehers angezogen. Nach dem Schuß kann das Meßei ganz leicht
nur durch Lösen der Halteschraube von Hand auseinandergenommen werden, ohne daß
erst der Weg zu einem Schraubstock oder einer ähnlichen Haltevorrichtung zurückgelegt
zu werden braucht. Die Entnahme des gestauchten Kupferzylinders kann ebenfalls ganz
leicht von Hand und ohne jede Gefahr einer Beschädigung desselben vorgenommen werden.
Ebenso ist der Wegfall eines größeren Schraubenschlüssels, für dessen Angriff in
dem bisherigen Meßei entsprechende Flächen oder Einfräsungen vorgesehen werden mußten,
von besonderem Vorteil. Es braucht nicht erwähnt zu werden, daß durch das Einspannen
der Apparate in Schraubstöcke und Betätigung mittels Schraubschlüssels beim Öffnen
und Schließen der Kupferschutzmantel einem starken Verschleiß unterworfen ist und
demgemäß ein schnellerer Verbrauch des Meßeies eintritt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist so einfach zu handhaben, daß ihr Gebrauch für die Truppen in Feldstellung ohne
weiteres denkbar ist und die Korrektur der Ladung ermöglicht. Wenn Zweifel über
die genaue Ebenheit der Anlagefläche für den Stauchkörper besteht, wird einfachdas
Halteringchen für den Zylinder von Hand entfernt und die Fläche mittels Haarlineals
nachgeprüft und gegebenenfalls nach- i geschliffen.
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Die Apparatur in der vorgeschriebenen Weise dient hauptsächlich- zur
Ermittlung hoher Gasdrücke. Neuerdings wird jedoch vielfach dasselbe Verfahren auch
zur Messung relativ niedriger Gasdrücke angewendet. In Abb: 6 ist deshalb auch die
Ausführung einer derartigen Apparatur zur Messung niedriger Drücke dargestellt.
Hier wird das Meßei so ausgebildet, daß es in bekannter Weise nur aus einem Hauptkörper
besteht, welcher die Stempelführung besitzt. Im
Grunde dieses Körpers
wird ein Amboß o eingesetzt, welcher mit einem dünneren Ansatzteil p befestigt wird.
Das Loch zur Aufnahme dieses Ansatzes ist der Genauigkeit wegen mit der Stempelführung
in einem Arbeitsgang geschliffen. Es muß demnach die Oberfläche des eingesetzten
Ambosses genau winkelrecht zur Stempelführung stehen.
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Die zur Messung niedriger Gasdrücke in Frage kommenden Druckstempel
besitzen meistenteils einen großen Durchmesser, so daß das zur Aufnahme und Zentrierung
des Kupferzylinders vorgesehene Messingringchen hier unmittelbar vom Druckstempel
aufgenommen werden kann. Je kleiner der Kupferzylinder, desto niedrigere Drucke
können gemessen werden. Zur Beseitigung der sich beim Einsetzen des Druckstempels
bildenden verdichteten Luft kann noch in bekannter Weise eine Entlüftungsschraube
qu vorgesehen werden, welche sich im Körper des Meßeies oder aber auch im Druckstempel
selbst befinden kann. Gegen Herausfallen des Druckstempels aus der Führung braucht
das Meßei nicht geschützt zu werden, da nach Verschluß der Entlüftungsschraube der
Stempel gegen das Herausfallen durch das nunmehr entstehende Vakuum gesichert ist.
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Vorrichtungen zur Druckbestimmung für einseitige Drucke, in welchen
der den Stauchkörper tragende Vorrichtungsteil von dem den Amboß enthaltenden Gegenstück
eingeschlossen wird, sind zwar schon bekanntgeworden, doch handelt es sich hier
nur um die Messung einseitiger Drucke, und außerdem ist hierbei der Verzicht auf
die Verschraubung nicht vorhanden, wodurch eine wesentliche Vereinfachung gerade
für die Messung -allseitigen Druckes erreicht wird. Die bekannte Vorrichtung würde
für Messungen solcher allseitigen Drucke ungeeignet sein. Auch sind für die Messung
einseitiger Drucke zum Verdrängen der Luft in der Meßvorrichtung beim Einsetzen
des Druckmeßkolbens Entlüftungsschrauben bekanntgeworden, jedoch, wie schon gesagt,
lediglich zur Entlüftung, wobei die feste Haltung des Meßkolbens durch Vakuumwirkung
nicht ausgenutzt wird, was auch wegen der Messung einseitigen Druckes bei der bekanntgewordenen
Vorrichtung nicht in Frage kommt.