Titel: Der Bau und die Herstellung der 12zölligen (30,4 cm) Ringmantelgeschütze.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1897, Band 304 (S. 82–86)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj304/ar304022

Der Bau und die Herstellung der 12zölligen (30,4 cm) Ringmantelgeschütze.

Vereinigte-Staaten-System.

Mit Abbildungen.

Diese Ringmautelgeschützrohre sind nach American Machinist, 1896 Bd. 19 Nr. 15 * S. 384, aus 11 Theilen zusammengebaut. Die von der Bethlehem Iron Co. bezieh. von der Midvale Steel Co. gelieferten Stahlblöcke dürfen nur zur Hälfte als Material für die Geschütztheile herangezogen werden. Die obere Hälfte des Ingots kommt hierfür ausser Betracht. Im Stahlwerk selbst werden die Blöcke für die Ringtheile ausgebohrt, nachher über Dorne unter Dampfhammer und Presse ausgeschmiedet, auf die in der Tabelle angegebenen Maasse auf schweren Bänken ab- und ausgedreht und ausgeglüht. Vorgeschrieben ist ein Gusstahlmaterial mit 67 k/qmm Bruchfestigkeit bei 33 k/qmm Streckgrenze. Die schwersten Schmiedestücke sind das Rohr R und der Mantel M, von denen jedes roh bearbeitet über 14,5 t wiegt; das leichteste Stück ist der Schildzapfenring mit 2,26 t Gewicht. In dieser Vorbereitung werden die 11 Theile eines Rohres, die ein Gesammtgewicht von 62 t vorstellen, an das Watervliet Arsenal in West Troy, N. Y., abgeliefert, wo das 52,76 t schwere Geschützrohr fertig gestellt wird. Bei der Bearbeitung fallen insgesammt über 9 t Abfallspäne oder 15 Proc. vom Rohgewichte ab. Zu ergänzen ist noch, dass die Durchmesser der rohen Stahlblöcke in einem vorgeschriebenen Verhältniss zum betreffenden Ringtheil stehen müssen. Der aus der Fig. 1 und der Tabelle ersichtliche Arbeitsplan für die staffelweise Bearbeitung und Zusammenstellung der 11 ein Geschützrohr bildenden Theile, wobei selbstverständlich Werkzeuge und Maschinen entsprechender Grösse zur Anwendung kommen, ist nach jeder Richtung sehr bemerkenswerth.

Um Wiederholungen zu vermeiden, dürfte es zureichend sein, die Bearbeitung von zwei oder drei Passstücken zu beschreiben, die Maschinen und Werkzeuge zu erwähnen und im Uebrigen auf den Arbeitsplan zu verweisen.

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12zölliges (30,4 cm) Ringmantelgeschützrohr.

Textabbildung Bd. 304, S. 83

Niles' Drehbank für Stahlblöcke zur Geschützfabrikation.

Eine sogen. Forge lathe von 117 t Eigengewicht ist nach American Machinist, 1893 Bd. 16 Nr. 87 * S. 1, in Fig. 2 dargestellt und zeigt in ihren riesigen Abmessungen die Baueigenthümlichkeiten der grossen Geschützdreh- und -bohrbänke (vgl. Pond, 1896 302 * 131. Sellers, 1893 288 * 181), durch welche diese Bank befähigt wird, Stahlblöcke von 54 t Gewicht, nur zwischen den Spitzen gehalten, zu tragen, während durch Stützung im Ringlager auch

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Textabbildung Bd. 304, S. 84

180 t schwere Blöcke bearbeitet werden können. Auf der 50 t schweren Bettung ist ein Spindelstock bekannter Bauart aufgestellt, mit dessen 2 fachem Räderwechsel, 5 läufiger Stufenscheibe für 152 mm breiten Antriebsriemen und mit 2 facher Umlaufszahl des Deckenvorgeleges 20 verschiedene Umlaufszahlen der aus Stahl geschmiedeten Hauptspindel ertheilt werden. Das Vorderlager derselben ist bei 406 mm Durchmesser 609 mm lang, während durch den hinteren aus sieben Ringen gebildeten Kammzapfen der ungewöhnlich hohe, an die 70 t reichende axiale Arbeitsdruck mit einer Flächenpressung von nur 35 k/qc oder 35 at aufgefangen wird. Mit der mit innerem Zahnkranz ausgebildeten Planscheibe wird ein Schnittkreis von 2,3 m Durchmesser möglich, während derselbe über den beiden Schlitten auf 1778 mm sich ermässigt. Zwischen den Spitzen misst diese Bank 13,7 m, während Bett und Leitspindel mit 18,4 m gleich lang sind. Die 165 mm starke stählerne Leitspindel lagert genau im Bettmittel und ist mit Kammzapfen versehen, sowie die 914 mm lange Leitspindelmutter aus Rothguss (544 k schwer) den Schlitten genau mittelrichtig anfasst. Der Schlitten kann aber auch unabhängig von der Leitspindel durch eine Zugspindel mit 50 mm/Sec. Geschwindigkeit für Einstell- und Rücklaufbewegungen durch ein besonderes Riemenvorgelege bethätigt werden. Sonst dient diese Zugspindel zur Plansteuerung der Stahlhalter. Der Drehtheil des Ringlagers hat bei 1524 Durchmesser einen Lagerquerschnitt von 77400 qc Fläche. Auf dieser Drehbank werden die rohen Stahlblöcke ausgebohrt und die geschmiedeten Rohr-, Mantel- und grösseren Ringtheile ausgedreht und überdreht, wie im Arbeitsplan angeführt ist.

Southgate's Drehbank.

Für die Bearbeitung der A-, B-, C- und D-Ringtheile für 30-cm-Geschütze hat die Southgate Engineering Co. in New Southgate, England, eine 48 t schwere Drehbank von 9 m Bettlänge, 1117 mm Spitzenhöhe, 3 fachem Rädervorgelege und Antrieb mit 228 mm breitem Riemen gebaut, deren zwei Stahlhalterschlitten unabhängig von einander durch Zahnstangentriebwerk geschaltet werden. Das Bett hat zwei innere mit Spannschlitz versehene Führungen und zwei äussere breite Prismaführungen, von denen die inneren für den Reitstock dienen; jeder der beiden Gegenschlitten geht auf je einer inneren und einer äusseren Wangenbahn. (Engineering, 1894 II Bd. 58 * S. 702.)

Niles' Geschützdreh- und -bohrbank.

Die Niles Tool Works in Hamilton, Ohio, haben für das Watervliet Arsenal unter anderen bedeutenden Werkzeugmaschinen auch zwei grosse je 135 t schwere Geschützdrehbänke von 2438 mm Schnittkreisdurchmesser und 31,7 m Bettlänge geliefert, die mit der früher ausführlich beschriebenen Pond'schen Geschützdrehbank (vgl. D. p. J. 1896 302 * 125) beinahe übereinstimmt.

Die Bearbeitung der einzelnen Geschütztheile.

Das vom Stahlwerk gelieferte vorgearbeitete 10,65 m lange und 578 mm starke Geschützrohr B ist mit einer glatten Bohrung von 279,4 mm versehen. An dasselbe werden vorerst, zwischen Planscheibe und Reitstock in Körnern ganz frei laufend, an vorbestimmten Stellen verschiedene 25 bis 50 mm |85| breite Streifen gedreht, die zur Führung und Einstellung in den Ringlagern bei allen nachfolgenden Dreh- und Bohrarbeiten dienen sollen. Hierauf wird das Ringlager eingebaut und der Reitstock zurückgeschoben. In das frei schwebende Stück wird mittels Supportstähle eine 152 mm tiefe und 292 mm grosse Bohrung eingedreht, die zur erstmaligen Führung des Ausbohrwerkzeuges dient, welches an der Bohrstange angesetzt wird. Dieser gusseiserne Bohrkopf wird mittels konischer Zapfen in das Bohrstangenrohr eingesetzt und durch einen glatt abschliessenden Querkeil gehalten. Von der Zapfennabe ab ist dieser cylindrische Bohrkopf in der Mittelebene abgesetzt und der halbcylindrische Theil ausserdem noch muldenförmig ausgebildet.

Textabbildung Bd. 304, S. 85

Die Schneidkante des an der Stirn angeschraubten selbsthärtenden Schneidstahls steht ganz wenig unter der Mittelebene und setzt sich seitlich, ohne besondere Schneidwirkung auszuüben, an der Seite etwas fort. Schnittgeschwindigkeit und Schaltung hängen zum grossen Theil von der Beschaffenheit des Geschützmaterials ab, so dass die sonst normale Schnittgeschwindigkeit von 30 mm/Sec. unter günstigen Umständen auf 45 mm/Sec., sowie die Schaltung von 1 auf 2 mm/n (auf je eine Umdrehung) gesteigert werden kann. Beim Ausbohren der Rohrseele sollen aber so grosse Schnittgeschwindigkeiten zu einer Schädigung des Materials Veranlassung geben. Durch eine schwache Rohrleitung wird der Schnittstelle beständig Schmiermaterial und zwar Schweineschmalz zugeführt, welches bei seinem Rücklaufe die Bohrspäne herausbefördert. Die Bohrspäne unterliegen einer sorgfältigen Beobachtung, so zwar, dass unregelmässiges Aussehen derselben auf stumpfe Schneide u. dgl. schliessen lässt. Um den Schneidstahl auszuwechseln, wird der Bohrkopf zurückgeführt, was selbsthätig mit 76 mm/Sec. Geschwindigkeit erreicht wird. Mit dem ersten Ausbohrprocess sollen andere Dreharbeiten nicht in Verbindung gebracht werden, wohl aber wird das Fertigbohren der Rohrseele mittels des Schlichtkopfes mit irgend einer Dreharbeit gleichzeitig durchgeführt werden können, wobei selbstverständlich die Bohrschlichtgeschwindigkeit auf 10 bis 15 mm/Sec. sich herabmindert, während ein axialer Vorschub von 2,5 mm/n eingehalten wird. Um den Messerschlichtkopf einsetzen und führen zu können, wird die Endbohrung in 152 mm Tiefe und 294,63 mm Durchmesser mittels Supportstähle erweitert, mit welchen auch die Stirnfläche plangedreht werden kann. Der 1300 mm lange Schlichtkopf ist am Stirnende mit 76 mm langen Messern versehen, die paarweise einander gegenüberstehen und deren wirksame Seitenschneiden auf 32 mm Länge schräg zulaufen und in den Durchmesser von 294,63 mm übergehen. Hinter diesen Schneidstählen ist der Kopf mit 900 bis 1200 mm langen Leisten aus Ahornholz besetzt, welches, um das Anschwellen während der Arbeitspausen zu verhindern, durch wochenlanges Tränken in Oel dazu vorbereitet ist.

Unter normalen Verhältnissen soll mit den Schlichtmessern eine 1,315 mm hohe Spanschicht und mit dem Holzschleifkopf 1,25 mm abgenommen werden, während durch den ersten Bohrkopf, den sogen. Kanonenbohrer, h = 6,3 mm entfernt werden. Beim folgenden Abdrehen des Rohres R wird an der Mantelstelle ein Span von h = 9,5 mm Höhe und an der Stelle, wo die Ringe C kommen, sogar ein Span von h = 15,87 mm Höhe abgehoben. In diesem Arbeitsgange wird auch die Mantelstelle abgeschlichtet, während die Ringstellen für C bis auf 0,76 mm vorgedreht bleiben.

Zum Ausbohren der Mantelringe M kommen kürzere Drehbänke in Verwendung, welche aber die Einrichtung der grösseren Geschützdrehbänke besitzen. Zuerst wird in M mittels Supportstähle eine 0,6 bis 0,8 mm tiefe Leiste eingedreht, welche nach Wendung des Mantelrohres an die Planscheibenklauen zum Festspannen kommt. Hierauf wird nach erfolgter Ausdrehung eines Führungsringes mittels eines Kanonenbohrers die Mantelbohrung von 539,74 mm auf 556,25 mm gebracht, worauf diese durch den Schlichtkopf auf 558,79 mm erweitert wird. Schnittgeschwindigkeit 30 mm/Sec., Vorschub zum Ausbohren 1 mm/n, zum Schlichten 1,5 mm/n. Beim 30 cm-Geschütz beträgt das Schrumpfmaass für das Rohr und den Mantel , während für die übrigen Ringtheile des Durchmessers als Zugabe S zum äusseren Durchmesser angenommen wird. Hiernach wird der wirkliche äussere Durchmesser des Rohrstückes 558,79 + S = 558,79 + 0,465 = 559,255 mm betragen. Nach dem Warmaufziehen des Mantelringes wird der letztere mit zwei oder drei Schneidstählen mit 40 mm/Sec. Geschwindigkeit und 1,25 mm/n Schaltung abgedreht, wobei eine Spanhöhe von 3,175 mm abgehoben und 0,75 mm für den folgenden Schlichtspan belassen wird.

Der Schlichtstahl arbeitet mit 90° Schneidwinkel und erhält bei 40 mm/Sec. Schnittgeschwindigkeit 6,3 mm/n Vorschub. Abweichungen über 0,076 mm im Durchmesser sind unstatthaft. Besitzen die Ringe abgesetzte Bohrungen, so müssen die dementsprechend abgesetzten Stähle im Messerkopf auf Sonderschleifmaschinen zugeschärft werden. Ausgebohrt wird mit 30 mm/Sec. Geschwindigkeit; bei Spanhöhen von h = 1,9 bis 2,5 mm wird der Vorschub 1 mm/n gegeben, geschlichtet wird mit derselben Geschwindigkeit, doch mit 1,25 mm/n Vorschub bei Spanhöhen von h = 0,1 mm. |86| Die Stirnseiten der Ringe werden durch Supportstähle plangedreht.

Die Ringbohrungen werden auf ihre Genauigkeit durch Messungen geprüft, die in Abständen von 25 mm vorgenommen werden.

Nachdem alle Ringe M, C, D, A und B aufgezogen sind, gelangt das Geschütz zur Bearbeitung der Kammertheile, wobei die Geschützdrehbank am stärksten beansprucht wird.

Vorerst wird die letzte glatte Bohrung der Seele von 294,63 mm auf 302,23 gebracht und diese durch einen Schlichtkopf auf das endgültige Maass von 12 Zoll engl. = 304,79 mm vollendet. Schnittgeschwindigkeit 30 mm/Sec. Schaltvorschub 1,8 mm/n. Hierauf wird auf 1829 mm Länge, die Kammer auf 358,13 mm Bohrung erweitert, wobei eine Spanhöhe h = 27,9 mm abgehoben wird. Endlich wird durch den Schlichtkopf diese Bohrung auf 360,7 mm gebracht. Gearbeitet wird bei 30 mm/Sec. mit 0,254 mm/n Vorschub.

Textabbildung Bd. 304, S. 86

Vortheilhafter ist es, die Ausbohrung der Kammer in zwei Staffeln durchzuführen, und zwar von 304,79 auf 342,9 und weiter von 342,9 auf 358,13, je mit dem Vorschub von 0,76 mm/n, während der Schlichtkopf mit 1,8 mm/n Vorschub geht. Beim Ausbohren des 457,1 mm langen konischen Ueberganges von 360,7 auf 304,79 wird ein passender Messerkopf mit 0,6 mm/n durch Hand geschaltet, wobei 1,27 mm hohe Späne abgenommen werden, während ein Schlichtkopf den genauen Uebergang vollendet. Nachher folgt das Einziehen der Riffeln, der Züge und das Gewindschneiden für das Kammerverschlusstück. Hierauf folgt aber das konische Ausweiten der Rohrseele auf 1219 mm Länge und 306,31 mm Durchmesser nach dem Kammerende zu. Um die Achsenrichtigkeit der staffelförmigen Bohrungen zu gewährleisten, erhalten sämmtliche Bohrköpfe am Stirnende Bronzekolben, welche, in der vorstehenden Bohrung eingesetzt, die Führung des Bohrkopfes sicher stellen. In Fig. 3 ist eine Zugriffelbank zur Ansicht gebracht, wobei rechtsseitig das Leitlineal liegt, während auf der Trommel Almond's biegsames Metallrohr sich aufwindet, welches zur Zuleitung des Schmiermittels dient. Ueber Geschützrohrzüge mit zunehmendem Drall und die entsprechenden Curven am Leitlineal der Riffelmaschine vgl. D. p. J. 1893 288 * 145.

Pregél.

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