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Verfahren zum Messen von niedrigen bis höchsten Gasdrücken nach dem
Stauchkörperverfahren
Das bisherige Meßverfahren für Gasdrücke, Explosionsrücke usw.
litt in der hauptsache unter der Vielzahl der zur Verwendung gelangenden Meßapparaturen
und Einrichtungen, die allerdings zum größten Teil zwangsläufig waren, um die vorkommenden
verschiedenen Meßbereiche erfassen zu können. In Erkenntnis dieser Mängel ist auch
bereits in bezug auf die hierbei zu verwendenden Meßeier ein Normungsversuch durchgeführt,
durch den bereits eine gewisse Beschränkung der Vielzahl von Meßapparaturen in bezug
auf Meßeier eingetreten ist. Es verblieben aber trotzdem noch fünf verschiedene
Meßeiergrößen mit sieben Druckbereichen, wozu wiederum noch fünf verschiedene Kupferzylindergrößen
Verwendung finden. müssen.
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Bekannt und feststehend ist aber, daß verschie0 dene Apparate und
verschiedene Kupferzylindergrößen trotz gleichbleibender Eichungsmethode praktisch
abweichende Meßergebnisse zeitigen, die oft unangendehm in Erscheinung treten.
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Das neue Verfahren hat sich eine Vereinheitlochung und Normung der
Gasdruckmessung auf allen ballistisch vorkommenden Gebieten (Geschütz, Gasdruckmesser
usw.) zum Ziel gesetzt.
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Hierzu war erforderlich, zunächst einen Meßkörper zu finden, der
in bezug auf Form und Härte gestattete, die gesamten Meßbeeiche zu erfassen.
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Dies wurde dadurch erreicht, daß an Stelle des bisherigen geglühten
Kupfers ein solches von besonders hohem Ziehhärtegrad eingesetzt wuridel. Um
hiermit
auch die niedrigen Gasdrücke erfassen zu können, wurde die bisherige Zylinderform
des Stauchkörpers in die eines Kegels mit ablgeplatteter Spitze umgewandelt. Als
die geeignetste Form zur Messungder höheren Drücke von 1000 bis zu 6000 Atm. hat
sich eine Ab, messung des Meßkegels von 5 mm Durchmesser und einer Gesamthöhe von
I3 mm erwiesen. Der Körper behält zu Führungszwecken einen zylindrischen Fuß (weiterhin
als Basis bezeichnet) von 5 mm Höhe, der gleichzeitig auch an die Stelle des bisher
notwendigen stählernen Druckstempels tritt An diesen schließt sich der eigentliche
Meßkegel von 8 mm Höhe mit einer abgeplatteten Spitze von 1,5 mm Durchmesser an.
Mit diesem Körper könnten bereits Drucke von 500 Atm. an erfaßt werden. Aus Gründen,
die nachstehend erklärt werden, hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, für
die Messung niedriger Drücke von etwa 300 bis Ioo Atm. einen Körper gleicher Höhe,
jedoch mit anderer Konus form zu wählen. Der Konus erhält für diesen Zweck nur eine
Länge von 7 mm und eine Spitzenabplattung von 0,5 mm. Die Gesamthöhe des Meßkegels
bleibt mit 13 mm genan dieselbe, damit keinerlei Veränderung der Meßapparaturen
erforderlich wird.
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Die Meßapparaturen bleiben in beiden Fällen jedoch genau dieselben.
Der Grund zur Verwendung dieser beiden Meßkegelsorten ist folgender: Um evtl. vorhandene
Unterschiede im Stauchungsergebnis eines Meßkegels, die Folge einer fehlerhaften
Bearbeitung des Meßkörpers oder gewisser Härteunterschiede sein können, von vornheiein
feststellen und ausschalten zu können, greift ein sogenanntes Ausschei dungsverfahren
Platz.
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Es hat sich nämlich ergeben, daß das harte Kupfer, ganz im Gegensatz
zum geglühten Kupfer, in seinem Verhalten in bezug auf eine zusätzliche Weiterstauchung
in keiner Weise beeinflußt wird Selbst nach einer mehrmaligen Vorstauchung fallen
die Weiterstauchungswerte des Körpers genau in die Einheitstabelle. Dieses Verhalten
hat den Weg zu dem Ausscheidungsverfahren gewiesen.
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Die Meßkegel werden aus dem nach bestimmten Liefervors chri-ften
anzuliedernden Kupferstangenmaterial ohne Rücksickt auf ihre Stangenzugehörigkeit
mit größtmöglichster Genauigkeit angefertigt.
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Nach ihrer Fertigstellung werden die Meßkegel mit einer der Pressenstauchung
von 1000 Atm. entsprechenden Fallast vorgestaucht. zu diesem Zweck wird ein einfacher
automatisch arbgeitender Fallhammer, der nur diese einzige Fallarbeit zuläßt, hergestellt.
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Jetzt erst werden die Körper einer genauen Höhenmessung bezüglich
des angenommenen Stauchungswertes, bezogen auf I3 mm Anfangshöhe, unterzogen und
alle Körper, die bestimmte Höhenunterschiee nach oben oder unten überschreiten,
augeschieden. Damit werden alle Fehler, die der Körper evtl. besitzt, wie falsches
Anfangshöhenmaß, Bearbeitungsfehler im Konus und Härteunterschiede, erkannt und
können ausgeschieden werden. Nach den bisherigen Erfahrungen ist der ausscheidende
Prozentsatz nicht allzu hoch. Man erhält aber dadurch die Gewißheit, daß das verbleibende
Material tatsächlich fehlerfrei ist.
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Sinngemäß wird auch bei den Meßkegeln zur Messung der niedrigeren
Drucke verfahren.
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Mit dem neuen Meßverfahren wird demnach eine Normung insofern erreicht,
daß an Stelle der Vielzahl von Meßapparaturen sowohl im Geschütz als auch bei Gasdruckmessern
nur noch ein einziger genormter Apparat zur Aufnahme der Meßkegel dient. An Stelle
der verschiedenen Kupferzylindergrößen treten zwei Meßkegelsorten, die infolge ihres
gleichbleibenden Durchmessers und ihrer gleichen Höhe die Benutzung in gleichbleibenden
Meßeinrichtungen gestatten.
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Die Auswertung der Stauchungsergebaisse geschieht auf Grund nur einer
einzigen Einheitstabelle.
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Im einzelnen betrachtet ergeben sich durch das neue Meßverfahren
folgende Vorzüuge und Einsparungen: I. Fortfall von mindestens vier Meßeiertypen,
worunter sich gerade die großen Apparate befinden, zu deren Herstellung die weitaus
größten Materialmengen verbraucht werden. Da zu jeder Meßeiergröße ohne Kontrolle
35 Arbeitsgänge erforderlich sind, so werden hiermit außer der Einsparung der Arbeitszeit
etwa I40 Arbeitsgänge, mit allem, was dazu erforderlich ist, eingespartt 2. Fortfall
jeglichen Druckstempels und damit Einsparung des ganzen für diesen Zweck erfofderlichen
legierten Stahles, der Arbeitszeiten für Härten, Schleifen, der für die verschiedenen
Druckstempeldurchmesser eforderlichen genauen Kontrolleinrichtungen und der Bearbeitungseinrichtungen.
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3. Fortfall aller bisher zur Zentrierung der Kupferzylinder nötig
gewesenen Gummizentrierringe und damit 100%ige Einsparung des Materials, der Herstellungseinrichtungen
und der Arbeitskraft sowie der zum Einsetzen und Herausholen der Kupferzylinder
in die Meßapparaturen im Gebrauch befindliche Pinzettten und Herausholezangen.
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4. Fortfall des sehr komplizierten Glühporzesses für alle Meßkörper
zur Messung von 300 bis zu den höchsten atmosphärischen Drücken. Diamit iist eine
große Einsparung von Gasl bzw. elektrischer Energie verbunden. Von 100%iger Einsparung
des Glühprozeses wird zunächst nicht gesprochen, weil di2s Meßverfahren auch auf
die Messung ganz ngiedriger Drücke anwendbar ist. Die Messung ganz niedriger ballistischer
Drücke war bisher nur sehr mangelhaft möglich (ganz kleine Kupferzylinder, 4X2 mm,
Bleizylinder, Kugeldruckprobe).
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5. Fortfall der Aufstellung von Stauchungskurven 6. Fortfall des
Vor- und Nachmessens der Meßkörper an den Verbrauchsstellen und Ablesen der Stauchungsergebnisse
aus aus den Stauchtabellen. Die Auswertung der Stauchungsergebnisse erfolgt später
mittels Meßhren, die die Atmosphären-
werte direkt anzeigen. Als
Meßeier werden zweckmäßig zweiteilige, mit Entlüftungsmöglichkeit ver sehene Vorrichtungen
mit zylindrischer Bohrung verwendet, in welcher der Basiszylinder des Meßkörpers
genau hineinpaßt. Die abgestumpfte Kegelspitze liegt gegen eine gehärtete Stahlfläche
an, die die zylindrische Bohrung des Meßeiles im Innern abschließt. Nach dem Einfügen
des Meßkörpers kann die Meßkörperbasis mit etwas Talg verschmiert werden, um das
Eindringen von Verbfennungsgasen zu verhindern.
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7. Fortfall der auf den Schießplätzen zu haltenden Lehrsärze und
Kontrollehrsätze für alle Druckstempelgrößen.
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8. Eine erhebliche Einsparung von Kupfer tritt dadurch ein, daß das
Kupferwerk nur noch Kupferstangen von 5 mm Durchmesser anzufertigen braucht. Dadurch
werden auch die Fabrikationseinrichtungen zur Herstellung des Kupfers noch vereinfacht.
g. An Stelle der jetzigen Verpackungen in Preßstoffschachteln von je 100 Stück Kupferzylindern
in den verschiedenen Größen kann eine viel weniger voluminöse und einfache Kistenverpackung
treten.
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Da sich jetzt ein Getrenuthalten der Meßkörper erübrigt, können in
einem verhältnismäßig kleinen Kistchen etwa 10000 Stück Meßkegel verpackt und versandt
werden. Hiermit wird ebenfalls sehr viel Material und Arbeitszeit eingespart.
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10. Als letzter, aber besonders wichtiger Einsparungsipunkt kommt
noch in Frage, daß Meßkörper, Idiie bereits benutzt waren, ohne Fälschung des Meßergebnisses
zur Messung höherer Drücke Weiterverwendung finden können.
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Neben den vorstehend im einzelnen aufgeführten Vorzüge des neuen
Meßverfahrens. wird aber die Fabrikation im ganzen gesehen bedeutend vereinfacht
und erleichtert. Bilsher mußten z. B. die Kupferzylinder den ganzen Fabrikationsprozeß
einschließlich ihrer Glühung in bestimmten Härtegruppen zu Lieferungen vereinigt
werden. Daß hierbei trotz größter Aufmerksamkeit Verwechslungsfehler nicht immer
zu umgehen waren, ist erklärlich.
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Weiterhin ist klar, daß die Herstellung nur einer einzigen Meßeigröße
als Standardapparat sich leichter im Serienban vereinigen läßt als mehrere Ausführungen
von Apparaten. Durch den Abruf nur einer Sorte von Apparaten ist eine ganz andere
Möglichkeit des Vorratsbaues gegeben.