Titel: | Ueber Anwendung des Copir- oder Uebertragungs-Principes bei der Anfertigung und bei dem Ziehen von Feuerwaffen; von John Anderson, Inspector des Arsenals zu Woolwich. |
Fundstelle: | Band 169, Jahrgang 1863, Nr. I., S. 1 |
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I.
Ueber Anwendung des Copir- oder
Uebertragungs-Principes bei der Anfertigung und bei dem Ziehen von Feuerwaffen;
von John Anderson, Inspector des Arsenals zu
Woolwich.
Aus dem London Journal of
arts, Januar 1863, S. 40.
Anderson, über Anwendung des Copir-Principes bei der
Anfertigung und dem Ziehen von Feuerwaffen.
Die in der Ueberschrift bezeichneten Mittheilungen von John Anderson zu Woolwich, welche in der Institution of
Mechanical Engineers zum Vortrage kamen, geben zunächst eine Hinweisung auf
den im J. 1858 gelieferten Bericht dieses Ingenieurs, welcher „einige
Anwendungen des Copir- oder Uebertragungs-Principes bei der
Fabrication hölzerner Artikel“ zum Gegenstande hat und worüber im
Jahrgang 1859 dieses Journals Bd. CLIII S. 326 das Nähere zu finden ist. Hierauf
wird weiter gesagt, daß die Lösung des vorliegenden Problems lediglich in einer
fortgesetzten Anwendung desselben Principes auf Metallarbeiten und insbesondere auf
Fabrication gezogener Geschütze oder ähnlicher Gebilde bestehe, und der übrige
Inhalt dieser für genanntes Institut bestimmten Vorlesung ist dann etwa
folgender:
Der Grundzug aller neueren Bestrebungen zur Hervorbringung bestimmt vorgeschriebener
Formen und genauer Dimensionen ist die Einführung der verlangten Form in den die
Arbeit ausführenden Apparat, sey das nun durch Gleitsupports, Walzen, Prismas oder
in irgend welcher andern dergleichen Modification. Es handelt sich hierbei mit einem
Worte darum, der arbeitenden Maschine eine solche Einrichtung zu geben, daß der
durch sie hervorzubringende Artikel die verlangte Form erhält, ohne daß man dabei
von einer besonderen Geschicklichkeit des an der Maschine beschäftigten Arbeiters
abhängig ist. Von letzterem soll vielmehr weiter gar nichts verlangt werden, als
eine genaue Bekanntschaft mit den Grundsätzen der Metallbearbeitung im Allgemeinen
und ferner Kenntniß der zu bestimmten Zwecken dienenden, geeignetsten Formen von
Schneidinstrumenten etc. sowie überhaupt anderer dergleichen Details, von denen so
häufig die Beschaffenheit des Fabricats und die Kosten seiner Herstellung abhängen.
– Wirft man, mit Hinsicht hierauf, einen Rückblick auf die Drehbänke früherer Zeiten, in
denen von einer Einführung des Uebertragungs-Principes in den Gleitsupport
der Bank noch nicht die Rede war, so drängt sich hierbei die interessante Bemerkung
auf, daß die Drehbank schon damals ein zur Hervorbringung richtiger Copirformen
durch- aus brauchbares und insoweit vollkommenes Instrument war, als
dergleichen ältere Drehbänke mit vollkommen runden Spindelhälsen, wenn dergleichen
überhaupt existiren, dem in Arbeit befindlichen Gegenstande eine vollkommen runde
Gestalt geben mußten, wenn nur beim Drehen der Drehstahl oder das Schneideinstrument
fest und stetig gehalten wurde. In einem noch höheren Grade war unter dieser
Bedingung die Richtigkeit der Arbeit bei denjenigen Drehbänken älterer Art
gesichert, welche die Einrichtung zum Drehen zwischen festen oder todten Spitzen
hatten, vorausgesetzt, daß bei Anwendung derselben die in dem abzudrehenden
Gegenstande anzubringenden Vertiefungen für die Spitzen oder Körner mit der nöthigen
Sorgfalt hergestellt worden waren. Denn, stand bei ihnen das zu drehende Stück fest
zwischen den Spitzen der Bank, so mußte das fest und stetig gehaltene
Schneideinstrument auf der Oberfläche des in Rotation befindlichen Werkstückes mit
Nothwendigkeit und unter allen Umständen einen Kreis beschreiben, wie er genauer
selbst durch den Zirkel nicht herzustellen ist.
Dahingegen aber trat bei solchen Apparaten die Möglichkeit zu fehlen dennoch in
zahlreichen Gestalten auf, und eine der hauptsächlichsten Fehlerquellen lag
grundsätzlich immer in nicht vollkommen runden Spindelhälsen, deren Vorkommen selbst
bei den Drehbänken neuester Zeit weit häufiger ist, als man das gewöhnlich annehmen
zu müssen glaubt. Nach dieser Richtung hin anzustellende genaue Untersuchungen
werden gar bald ergeben, daß bei diesem Theile der Drehbank der genaue Kreis weit
seltener angetroffen wird, als die Polygonalform. Man wird dabei auch selbst unter
den Drehbänken neuester Anfertigung noch solche finden, welche nur zart genug
behandelt zu werden brauchen, um ihre hierauf bezügliche mangelhafte Beschaffenheit
bloßzulegen. Bis vor Kurzem konnten solche ledigliche Annäherungen an vollkommene
Rundheit allerdings wohl noch genügend erscheinen, in neuester Zeit aber hat eine
ausgedehnte Anwendung der Whitworth'schen MaaßeSchablonen- oder Lehrensystem von nach einer bestimmten Scala
aufeinanderfolgenden Voll-Maaßen (he-gauges) mit zugehörigen Hohl-Maaßen (she-gauges).Anm. d. Uebers. nicht nur die hohe Wichtigkeit genauer Abmessungen schärfer herausgestellt,
sondern auch zugleich den Ingenieur mit Erlangung wahrer Kreise vertrauter gemacht.
Man weiß deßhalb eine
vollkommen genaue Arbeit überall da, wo sie von Wichtigkeit ist, jetzt auch besser
zu schätzen und in wohlgeleiteten Werkstätten tritt das Bestreben nach Erfüllung der
zu einer solchen Vollkommenheit führenden Bedingungen immer mehr hervor, so daß man
allmählich jeden Zugang zu versperren sucht, durch welchen sich etwa noch Fehler und
Irrthümer in der Arbeit einschleichen könnten.
Eine diesem Streben entsprechende außerordentliche Sorgfalt wird zuweilen für
kostspieliger, als ein weniger pünktliches Arbeitssystem gehalten; der
Berichterstatter ist aber vollständig zu einer dem entgegengesetzten Ansicht
gelangt, seit er sich durch Beobachtungen in anderen und in den unter seiner
Oberaufsicht stehenden Werkstätten davon überzeugen konnte, daß, wenn auch die
Anwendung einer außergewöhnlichen Genauigkeit im Anfange wegen Mangel an dazu
fähigen Arbeitern stets etwas kostspieliger ist als weniger genaue Arbeit, man doch
bei gehöriger Ausdauer die aus einer solchen größeren Genauigkeit entspringenden
Vortheile gar bald klar hervortreten sehen wird. Selbst anfangs ungebührlich hoch
erscheinende Kosten werden dann nach einiger Zeit sich in Wahrheit noch geringer
herausstellen, als diejenigen einer weniger vollkommenen Einrichtung. Manche Artikel
(Werkstücke) nämlich müssen, nachdem sie bereits sorgfältig abgedreht und abgehobelt
worden sind, gewöhnlich dann nachträglich erst noch einem langwierigen Feilen und
Schaben unterworfen werden, bis sie endlich zur verlangten
Oberflächen-Beschaffenheit gelangen, während, wenn nur ein kleiner Theil der
hieraus erwachsenden Unkosten dazu verwendet worden wäre, die genaue Formrichtigkeit
derselben schon auf der Drehbankspindel oder auf dem Hobeltische bewirken zu können,
die größeren Ausgaben für das nachfolgende Passendmachen sämmtlicher Werkstücke ganz
vermieden worden wären. – Von den mannichfachen Beispielen, welche, auf
diesen Punkt hinzielend, aufgeführt werden können, mag zur näheren Erläuterung der
Sache hier zunächst folgendes eine Stelle finden, welches dem Berichterstatter
selbst bei Geschütz-Anfertigungen in der Woolwich'schen
Geschütz-Factorei zur Kenntniß kam. In dem hierauf bezüglichen Falle handelte
es sich nämlich darum, Ringe von ungefähr einem Fuße im Durchmesser dergestalt auf
einen zugehörigen Cylinder aufzupassen, daß sie sich vollkommen leicht auf demselben
hin und her bewegen ließen, ohne dabei auch nur die mindeste schlotternde
Seitenbewegung zu gestatten, indem schon die geringste Lockerheit sie nutzlos
machte. Ring und Cylinder mußten also ganz in derselben Weise zu einander passen,
wie dieses von den Whitworth'schen Lehren selbst verlangt
wird. Vergebens wurde hierbei der Versuch mit verschiedenen neuen und für gut
gehaltenen Drehbänken gemacht; sie ergaben nicht den gewünschten Erfolg; –
endloses Schaben und Schleifen mußte ihrer Arbeit folgen. Der Berichterstatter war
jedoch überzeugt, daß, wenn die primitive Ursache der hervorgebrachten Rundung, also
die jene Form erzeugende Fläche der Maschine wirklich rund gewesen wäre, dann auch
das erhaltene Resultat ein dem entsprechendes hätte seyn müssen, und es wurden
deßhalb geeignete Maßregeln zur Erlangung vollkommener Rundheit und Festigkeit in
den betreffenden Theilen der Drehbank selbst getroffen. Die hierdurch entstehenden
Kosten betrugen nur wenig mehr als diejenigen, welche früher jedesmal zum
nachträglichen Passendmachen eines einzigen Ringes erforderlich gewesen waren. Es
wurden dadurch zugleich aber auch die Anfertigungskosten aller folgenden Ringe von
dem Geldwerthe nahezu dreier Arbeitstage auf den Arbeitslohn für weniger als eine
Stunde zurückgeführt, denn es war durch die getroffenen Einrichtungen nunmehr die
Drehspindel ein vollkommen formrichtiges Original und der Gleitsupport ein durchaus
correctes Medium der Uebertragung geworden, und die Combination beider mußte also
mit Nothwendigkeit die verlangte Genauigkeit und Rundheit der Arbeit hervorbringen.
– Aehnlich verhielt es sich auch bei Anfertigung einer Anzahl von für
Wasserrohren bestimmten Zapfen. Die Zapfen und die Zapfenlöcher wurden hierbei
sorgfältig auf der Drehbank bearbeitet; sie wollten dem Wasserdrucke aber ohne
nachträgliches Schleifen und Schaben nicht eher Widerstand leisten, als bis die
Drehspindel zu vollständiger Rundheit gebracht worden war, worauf die Zapfen dann zu
jenem Ende immer nur noch eines sehr geringen Nachschleifens bedurften. Die Drehbank
ist eben eine Copirmaschine, welche die Beschaffenheit ihrer führenden Oberflächen
auf die Formen des durch ihre Arbeit entstehenden Werkstückes vollständig
überträgt.
Bei Vorbereitung der verschiedenen Lagen von Röhren oder Cylindern nun, welche,
übereinandergeschoben, zur Herstellung der Armstrongkanone dienen, ist es
unumgänglich nothwendig und von wesentlichster Wichtigkeit, den einzelnen Theilen
derselben genau richtige Dimensionen und vollkommene Concentricität zu geben, damit
überall ein festes Aneinanderschließen der zum Aufliegen auf einander bestimmten
Gesammtoberflächen erhalten werde. Die Genauigkeit der Arbeit muß sich hierbei immer
mehr und mehr steigern, weil, je näher die einzelnen Theile, und somit auch das Werk
selbst, der Vollendung entgegenrücken, dann zugleich auch immer gebieterischer die
Forderung hervortritt, sich über die jedesmalige Genauigkeit und Formrichtigkeit
aller Oberflächen eine vollkommene Gewißheit verschafft zu haben. – Um diese
hohe Genauigkeit erreichen zu können, ohne dabei gänzlich von dem an der Drehbank
beschäftigten Arbeiter oder auch von der Beschaffenheit ersterer selbst abhängig zu
seyn, da dieselbe zuweilen
auch alt, oder nicht besonders zuverlässig seyn kann; – sowie um ferner das
in Arbeit befindliche Werkstück auch dann noch vor Entartung schützen zu können,
wenn seiner Bearbeitung nicht die erforderliche Aufmerksamkeit gezollt werden
sollte, – hat der Berichterstatter die in Folgendem zu beschreibende Methode
adoptirt, welche dazu dient, das gegebene Original durch höchst einfache Anordnungen
auf das jedesmalige Werkstück übertragen und insbesondere den einzelnen Theilen des
Geschützes ihre genau richtige Rundung auf das sorgfältigste sichern zu können. Die
dahin gehörigen besonderen Einrichtungen sollen nicht gerade als neue Erfindungen
bezeichnet werden, es dürfte deren Mittheilung aber denn doch nicht ohne Interesse
seyn.
Wie schon vorher bemerkt wurde, kann zwar durch das Drehen zwischen festen oder
todten Spitzen recht wohl ein vollkommener Kreis erzeugt werden, es hängt das dabei
wirklich erzielt werdende Resultat aber immer sehr von der besseren oder geringeren
Beschaffenheit der Spitzen oder Körner selbst ab. Letztere können polygonal seyn,
selbst wenn sie dem Auge als vollkommen rund erscheinen, und sind dann auch die, zur
Aufnahme der Körner oder Spitzen in dem Werkstücke selbst eingedrehten Vertiefungen
etwa nur ganz sorglos mit einem gewöhnlichen Bohrer ausgeführt worden, so ist bei
einer solchen Ausführung der Arbeit natürlich den Zufälligkeiten, welche einen
Mangel an Rundheit herbeiführen können, ebensowohl Thür und Thor geöffnet. Das
gedrehte Arbeitsstück wird unter solchen Umständen also auch nicht formrichtig
werden, denn es müssen seine Flächen immer als eine Combination der beiden
Oberflächen dastehen, durch welche sie hervorgebracht worden sind; und nur bei genau
runden führenden Flächen der Drehbank wird daher auch das gedrehte Stück vollkommen
rund werden müssen. Alles dieses ist bei Bearbeitung der zur Geschützanfertigung
bestimmten rohen Cylinder oder Röhren zu berücksichtigen, welche in dem Zustande,
wie sie aus der Schmiede geliefert worden sind, zunächst mit temporären Spitzen
versehen, und hierauf zwischen festen oder todten Spitzen abgedreht werden. Nach
hierauf erfolgender Beseitigung der temporären Spitzen werden die abgedrehten Enden
der Röhren auf der einen Seite in ein Futter eingespannt und auf der anderen Seite
in ein Lager eingelegt, um so die durch Abdrehen zwischen todten oder festen Spitzen
formrichtig gebildete Mantelfläche des Cylinders nunmehr das Muster und die Form für
die Seelenwand des Rohres abgeben zu lassen, indem man nun mittelst eines
Gleitsupports einen Theil der Seele des Rohr-Bodenstücks nach ihr ausbohrt.
Der auf diese Weise entstandene Theil der Seele dient dann wieder als Führer für
einen halbrunden Bohrer, und dieser Bohrer ist seinerseits wieder das Instrument,
wodurch endlich die
bereits gebildete runde Seelenöffnung auf die ganze Länge des Rohr-Cylinders
übertragen wird, was freilich, genau genommen, in einer nur unvollkommenen Weise
geschieht. Durch Wiederholung desselben Verfahrens, also abermalige Herstellung
eines Theiles der hinteren Seelenwand mit Anwendung eines zweiten Bohrers etc. wird
diese Bohrung zwar verbessert werden, aber, wie genaue Messungen nachweisen, dennoch
auch hiernach noch immer unvollkommen bleiben. Davon wird jedoch aus später zu
entwickelnden Gründen einstweilen abgesehen und deßhalb schon jetzt zur äußeren
Bearbeitung dieses inneren Cylinders geschritten, sobald die folgend zu
beschreibende Arbeit, welche die nächst äußere Cylinderröhre des Geschützrohres
angeht, fertig ist.
Bevor nämlich das äußere Abdrehen des ersten oder inneren Cylinders vollendet wird,
behandelt man zunächst die zweite nach außen hin auf sie folgende Cylinderröhre ganz
in derselben Weise wie dieß vorher für den inneren Cylinder angegeben wurde, führt
die Bohrung derselben aber noch sorgfältiger aus, indem man sie nach Möglichkeit auf
richtige Dimensionen bringt und alle Rauhheiten in derselben beseitigt. Dann wird
dieser äußere Cylinder in die Meßabtheilung abgegeben, wo die Abmessungen seiner
Bohrung von zwölf zu zwölf Zollen ihrer Länge mittelst eines Verniers bis auf
Tausendtheile des Zolles genau gemessen und auf einen Streifen Papier verzeichnet
werden. Diesen Maaßen fügt man dann auch noch die Beträge der Contractionen bei,
welche später für jeden der verschiedenen Punkte des Cylinders statthaben sollen und
stets durch Einheiten der dritten Decimale ausgedrückt werden. Es betragen dieselben
nämlich entweder 0,001, 0,002 oder 0,003 Zoll, und sie sind da am stärksten, wo der
äußere Cylinder sich zuerst auf den inneren fest aufsetzen soll, während sie von da
aus, nach dem Mündungsende der Rohre hin, allmählich immer mehr und mehr abnehmen,
um so der Longitudinal-Contraction der auf den inneren Cylinder
aufzuziehenden äußeren cylindrischen Röhre freien Spielraum zu lassen.Soll hiernach die aufzuziehende äußere Cylinderröhre beispielsweise etwa
zuerst am Bodenstücke des inneren Cylinders ihren festen Aufschluß erhalten,
so wird letzterem an dieser Stelle ein um 0,003 Zoll größerer Durchmesser
als der entsprechenden Bohrstelle des äußeren Cylinderrohres gegeben, und
diese Durchmesser-Differenz nimmt nach der Mündung des Geschützrohres
hin dann allmählich ab, bis sie am vorderen Ende der äußeren Röhre nur noch
0,001 Zoll beträgt.Anm. d. Uebers.
Es dürfte nicht ohne Nutzen seyn, die Aufmerksamkeit der Ingenieure bei dieser
Gelegenheit auch auf die Anwendung des VerniersNonius. zu genauen Messungen hinzulenken. In den königlichen
Geschütz-Factoreien ist der selbe ein sehr bekanntes Meßinstrument und jetzt, nachdem
sein Werth erkannt worden ist, muß es überraschend erscheinen, daß seine Anwendung
fast nur auf mathematische Instrumente beschränkt seyn soll, während doch bei seinem
Gebrauche der tausendste Theil eines Zolles noch eben so leicht abgelesen werden
kann, als größere Abmessungen. Gar manche Maschinen-Werkzeuge der Neuzeit
sind lediglich nach dicken, groben Linien abgetheilt, vermittelst deren es unmöglich
ist, der Maschine ohne vorausgegangene Versuche und Irrthümer die erforderliche
Genauigkeit zu geben. Hätten diese Maschinen einen Vernier, so würden jene Irrthümer
auf ihre Hunderttheile zurückgeführt werden können, ohne deßhalb den Gebrauch des
Mikroskopes zu erfordern; denn man braucht zu diesem Ende nur den Schieber der in
Zehntel-Zolle eingetheilten Maschinen-Theilscala mit einem Vernier von
99 Zehntel oder 9,9 Zoll Länge zu versehen, welcher für sich wieder in hundert
gleiche Theile getheilt ist. Jeder Theil des Verniers beträgt dann 0,099 Zoll, und
folglich 0,001 Zoll weniger als die 0,1 Zoll betragende Unterabtheilung der Scala
selbst, wodurch also Dimensionen von Tausendtheilen eines Zolles abgelesen werden
können, ohne deßhalb feinere Abtheilungen als Zehntelzolle beobachten zu müssen.
Mittelst eines solchen Verniers erhält man nun auch über die wirklichen Dimensionen
der Bohrung des äußeren Cylinders den genauesten Ausschluß. Es werden diese
Abmessungen freilich, selbst bei einer sehr großen, auf das Bohren verwendeten
Sorgfalt, nur höchst selten oder auch wohl nie genau so seyn, wie sie beabsichtigt
worden waren; denn schon ein einfacher Versuch mit genau gearbeiteten Whitworth'schen Schablonenmaaßen einer selbst nur kleinen
Scala wird vollkommen genügend seyn, die einem solchen Unternehmen entgegenstehenden
Schwierigkeiten aufzudecken. Ja man braucht selbst bei solchen Schablonenmaaßen,
wenn sie von anderen Arbeitern geliefert worden sind, häufig nur das Vollmaaß von
beiden Seiten des Hohlmaaßes aus einzupassen, um sich mit einem Male zu überzeugen,
daß die etwaige Behauptung einer erlangten vollständigen Genauigkeit lediglich auf
Täuschung beruhte. Da es hiernach nun außerordentlich kostspielig seyn würde, der
Bohrung eines langen Rohres ganz genau ihre, im Voraus festbestimmten Dimensionen zu
geben, und da dieses ferner im vorliegenden Falle, bei den angegebenen
Constructionsverhältnissen, in Bezug auf den äußeren Cylinder, auch gar nicht
nothwendig ist, wenn nur die wirklichen Dimensionen seiner Bohrung durch den Vernier
genau gemessen werden: so setzt man das Bohren eines solchen äußeren Cylinders auch
selbst dann schon nicht mehr weiter fort, wenn der Durchmesser seiner Bohrung an
einzelnen Stellen noch bis
zu 0,005 Zoll von den vorgeschriebenen Dimensionen abweichen sollte. Es wird
derselbe vielmehr, trotz solcher ihm noch anhaftenden Unvollkommenheiten, dann nicht
etwa nochmals zur Bohrmaschine zurückgegeben, sondern man verzeichnet vielmehr nur
die in oben angegebener Weise gefundenen Maaßzahlen, vermehrt durch die
erfahrungsgemäß zulässigen Contractions-Zusätze, auf einen Streifen Papier
und sendet dieses Maaßverzeichniß dann nebst einem Bündel dazu gehöriger und
sorgfältig mit Tinte bezeichneter Stahl-Schablonen demjenigen Arbeiter zu,
welcher die Außenseite des inneren Cylinders bis zu seiner Einsetzung in den äußeren
Cylinder zu bearbeiten hat. Die Bezeichnung der Maaße geschieht hierbei nur mit
Tinte, weil die Dimensionen dieser Lehren zu pünktlich genau sind, um längere Zeit
in diesem Zustande erhalten werden zu können. Man darf dergleichen Maaße also auch
niemals zum zweiten Male gebrauchen, ohne daß sie vorher genau untersucht und wieder
richtig befunden worden sind, weßhalb dieselben nach jedesmaligem Gebrauche in die
Meß-Abtheilung des Etablissements zurückgegeben und dort immer wieder von
Neuem mit Tinte bezeichnet werden, um sie für folgende Fälle verwendbar zu
machen.
Zum äußeren Abdrehen des inneren Cylinders bedient man sich einer Drehbank mit runder
Spindel, deren aus der Vorderdocke hervorstehendes Ende schwach conisch gestaltet
ist, so daß es sich von selbst jeder kleinen Schwankung im Bohrungsdurchmesser des
inneren Cylinders anzupassen vermag. Auf diesen conischen Spindel-Vorstand
wird das eine Ende des inneren Cylinders aufgetrieben und es gibt ersterer dann den
Mitnehmer oder Führer der Bewegung ab. In das andere Ende der cylindrischen Röhre
wird ein Dorn eingepreßt, dem etwa noch ein Fuß äußerer Vorstand bleibt, welcher
letztere hier das Lager des zu bearbeitenden Cylinders bildet und gegen welchen
endlich der Reitstock der Drehbank einen flachen Körner andrückt. Solchergestalt
sind hierbei die, durch das Abdrehen entstehenden, richtigen oder falschen Formen,
an dem einen Ende des Cylinders von der Form der Drehspindel und am anderen Ende von
der des Dornes abhängig, während die Mitte als ein Product beider Einflüsse dastehen
wird. Bei unvollkommenen oder in Bezug auf ihre Richtigkeit wenigstens zweifelhaften
Drehbankspindeln, werden auch wohl auf Lagern ruhende Dorne in beide Enden des
abzudrehenden Cylinders eingetrieben, um dadurch die zu erhaltende Form von
mangelhafter Beschaffenheit der Drehbank selbst unabhängig zu machen. Die hierzu
dienenden Dorne werden mit um Tausendtheile eines Zolles von einander verschiedenen
Größen vorräthig gehalten und in Rücksicht auf Genauigkeit und Rundheit sehr
sorgfältig bearbeitet. Das Abdrehen des Cylinders geschieht dann ganz auf gewöhnliche Weise,
indem nur noch der Gebrauch obenerwähnter Schablonenmaaße hinzukommt, mittelst deren
ein guter und aufmerksamer Dreher, nach nur einiger Uebung, ohne jede Schwierigkeit
bis auf Tausendtheile eines Zolles genau arbeiten kann, vorausgesetzt, daß die
anzuwendenden Lehren alle genau dieselbe Schwere haben, da deren Anwendung lediglich
Sache des feinen Gefühles ist und hierbei eine jede Differenz des Gewichtes störend
einwirkt. In solcher Weise wird dann das beabsichtigte feste Aufsitzen des äußeren
Cylinders auf dem inneren ebenso sicher bewirkt, als dieses bei einer ganz genau
cylindrischen Ausbohrung des aufzutreibenden Cylinders nur immer möglich gewesen
seyn würde. Es können hierbei die, durch Abnutzung der Bohrerschneiden, ungleiche
Beschaffenheit des auszubohrenden Metalles etc. entstehenden Ungenauigkeiten im
Bohrungsdurchmesser des aufzuziehenden äußeren Cylinders sogar fünf bis zehn
Tausendtheile eines Zolles betragen, ohne daß dadurch, richtige Messung
vorausgesetzt, die Güte des anzufertigenden Geschützes alterirt wird.
Nachdem das äußere Abdrehen des inneren Cylinders vollendet ist, wird derselbe mit
dem, seine Maaßvorschrift enthaltenden Papierstreifen in die Meß-Abtheilung
abgegeben und dort sorgfältig mit dem Vernier gemessen. Ist er hier gut befunden
worden, so schafft man ihn in die Aufzieh-Abtheilung, wo die hinzugehörige
nächst äußere Cylinderröhre schwach rothglühend gemacht und hernach in einer, des
guten Erfolges sicheren Weise auf den inneren Cylinder aufgezogen wird.Die äußere Röhre wird hierbei senkrecht in einer Grube aufgestellt und durch
in ihrem Inneren angebrachte Gasflammen bis zur schwachen Rothgluth erwärmt.
Die innere Röhre wird hierauf mittelst eines Krahnes in die äußere Röhre
hineingesenkt und endlich bis zum Erkalten beider Röhren ein Strom kalten
Wassers durch die innere Röhre hindurchgeführt.Anm. d. Uebers. Hierauf hat dann selbstverständlich auch jeder Theil des äußeren Cylinders
die ihm zugehörige Spannung, und ein partielles Nichtfestaufsitzen desselben kann
gar nicht vorkommen, da die Meß-Abtheilung jeden etwa sonst noch möglich
gewesenen Fehler ausgeschlossen hat. Sollte sich bei dem Nachmessen etwa finden, daß
die Mantelfläche irgend eines inneren Cylinders etwas zu stark abgedreht, der äußere
Durchmesser desselben also zu klein geworden wäre, so wird dieser Cylinder
einstweilen zurückgelegt, um dann später bei einem äußeren Cylinder von etwas
kleinerem Bohrungsdurchmesser seine Verwendung zu finden.
Bei Zurichtung der kürzeren Cylinderröhren endlich, welche die Außentheile des
Geschützrohres bilden sollen, ist jedes vorläufige Abdrehen derselben unnöthig. Die zu ihrer
Hervorbringung bestimmten rohen Cylinder werden vielmehr in demselben Zustande wie
sie aus der Schmiede kommen, sofort mit ihren Enden in eine verticale Bohrmaschine
eingespannt und daselbst mittelst einer starken Bohrstange, an welcher sich die
gehörige Anzahl von Schneiden befindet, rasch durchbohrt. Dieselbe Procedur nochmals
wiederholt, bringt dann eine für den vorliegenden Zweck genügend gute Bohrung
hervor, deren Richtigkeit in diesem Falle von der Kreisförmigkeit der Bohrstange
abhängig ist, welche letztere an dem einen ihrer Enden in einem Lager arbeitet,
während ihr anderes Ende in die Drehspindel der Maschine eingepaßt ist und von
derselben festgehalten wird. Eine solche zweimalige Durchbohrung der Cylinderröhre
ist für den vorliegenden Zweck genügend, wenn auch die Bohrung derselben, trotz
aller Anstrebung von Genauigkeit, hiernach noch nicht das vollkommen richtige Maaß
haben sollte, wie sie denn, wegen eintretender Abnutzung der Schneidemesser, im
allgemeinen immer etwas schwach conisch ausfallen wird; ihre Fehler können aber bis
zu einem Hunderttheile eines Zolles über oder unter das richtige
Durchmesser-Maaß tolerirt werden, weil sie später in der
Meß-Abtheilung alle entdeckt und notirt werden, und ihr genaues Verzeichnis
mit den Zusätzen für den beabsichtigt werdenden Contractionsgrad versehen, hierauf
nebst den dazu gehörigen fein ausgearbeiteten Lehren, in die Dreherwerkstatt an
denjenigen Arbeiter gelangt, welcher die Außenseite der zugehörigen nächst inneren
Cylinderröhre zu bearbeiten hat. Es kann auf diesem Wege also ein geeignetes und
richtiges Aufsitzen beider Cylinderröhren aufeinander erreicht werden, ohne deßhalb
die bedeutenden Kosten einer vollkommen kalibergenauen und rein cylindrischen
Bohrung tragen zu müssen. Bei einer solchen Anordnung der Arbeit erhält die
Gesammtheit der Metalltheile, welche die Rohrwandungen des Geschützes bilden, dann
weiter auch immer genau die im Voraus für sie bestimmte Spannung, und es wird somit
durch diese künstliche Lagerung der Metall-Partikeln, wenn sie richtig
angeordnet worden ist, jeder einzelnen Cylinderröhren-Schicht die Möglichkeit
gegeben, im vollsten Maaße zur Haltbarkeit des Geschützes beitragen zu können.
Da sich ferner durch genaue Beobachtungen herausgestellt hat, daß die
zusammenziehende Kraft jeder einzelnen, im rothwarmen Zustande auf das Rohr
aufgezogenen, äußeren Cylinderröhre die innere Bohrung oder die Seele derselben nach
Verhältniß von Durchmesser und Stärke der Schichten beeinflußt, so wird jetzt auch,
in den ersten Stadien der Geschützfabrication, von einem genau kalibermäßigen
Ausbohren der inneren Cylinderröhre ganz abgesehen, und es beginnt die eigentliche
Glattbohrung des Rohres
erst dann, wenn alle äußeren Cylinderröhren aufgezogen worden sind. Diese
Glattbohrung müßte freilich streng genommen, dann auch vollkommen im wahrsten Sinne
dieses Wortes werden; allein ein solches Ziel ist, selbst bei Anwendung der
verfeinerten Hülfsmittel, nicht immer mit vollständig sicherem Erfolge zu erreichen.
Hierdurch soll aber nicht etwa gesagt werden, daß es überhaupt unmöglich sey, in
speciellen Fällen eine richtige Bohrung hervorzubringen, sondern vielmehr nur die
Wahrheit zum Ausdrucke kommen, daß es ungemein schwierig ist, eine ganze Reihe von
aufeinander folgenden Geschützen vollkommen kalibergleich ausbohren zu können, ohne
dabei sehr große Kosten mit in den Kauf nehmen und ferner das Gelingen des Werkes
immer von einer ganz besonderen Aufmerksamkeit des betreffenden Arbeiters abhängig
sehen zu müssen. Die Versicherung, daß verhältnißmäßig nur sehr wenige Bohrungen von
größerer Länge hergestellt werden, welche das verlangte Maaß haben und vollkommen
cylindrisch oder auch nur in Wahrheit richtig rund sind, mag der allgemeinen Annahme
entgegen seyn; der Berichterstatter muß sich aber jetzt mit Nothwendigkeit zu dieser
Ueberzeugung bekennen, nachdem er persönlich mit den Schwierigkeiten Bekanntschaft
gemacht hat, welche der vollkommenen Erfüllung einer jeden einzelnen dieser
Bedingungen entgegenstehen. Ohne daß die führende Fläche eine genau richtige
Rundheit besitzt, kann nämlich, wie leicht einzusehen ist, auch die durch sie zu
bildende Form des Werkstückes nicht vollkommen rund werden und ohne daß ferner in
dem Instrumente selbst, welches zur Arbeit dienen soll, das genaue Maaß für die von
ihm zu gebenden richtigen Dimensionen liegt, wird bei Anwendung von Schneiden,
welche sich während ihres Gebrauches allmählich abnutzen, selbstverständlich
ebenwohl keine genügende Garantie für formrichtige Arbeit vorhanden seyn können. Die
hierbei vorliegenden Fehler-Möglichkeiten sind also leicht zur Evidenz zu
bringen und nicht minder wird, nach ihrer vollen Erkenntniß, dann auch einleuchtend
seyn, daß, je größer die Annäherung ist, welche man an eine vollkommen maaßgenaue,
runde und parallele Bohrung, bei möglichst geringem Kostenaufwands, zu erreichen
vermag, desto vollständiger dann auch der Erfüllung eines Verlangens sich genähert
wurde, welches für die wirtschaftlichen Interessen der Ingenieur-Werkstätten
von der größten Bedeutung ist. Sehr allmähliches Ausbohren und späteres
Zuhülfenehmen von Nachschleifen können allerdings ebenwohl zu solchen Annäherungen
an vollkommene Genauigkeit führen; es ist ein solches System der Arbeit aber immer
sehr zeitraubend, kostspielig und überhaupt unvereinbar mit denjenigen
Anforderungen, welche an gut zu nennende Einrichtungen für die Fabrication im Großen
gestellt werden müssen. Bei derartigen Fabricationen wird man vielmehr stets auf
Mittel zu sinnen haben, welche die Genauigkeit der Arbeit in einem weit höheren
Grade von den Werkzeugen und den Systemen wonach sie wirken, als von einer
besonderen Geschicklichkeit der anzustellenden Arbeiter abhängig erscheinen
lassen.
Bei der Fabrication von Feuerwaffen überhaupt und insbesondere auch bei der von
gezogenen Kanonen spielt aber die Forderung einer genau kaliberrichtigen, geraden,
cylindrischen Bohrung begreiflicherweise eine große Rolle, und es hängt der Grad von
Schwierigkeit, derartigen Anforderungen entsprechen zu können, hauptsächlich auch
noch davon ab, wie scharf hierbei der Begriff von Geradheit und Parallelismus
aufgefaßt wird und wie weit oder eng die Toleranzgrenzen für den Kaliberdurchmesser
gestellt worden sind. – Wollte man im vorliegenden Falle die Bohrung eines
mit Zügen zu versehenden Rohres schon vor dem Ziehen genau auf dasjenige Kaliber
bringen, welches demselben später, zwischen den Feldern des fertigen Rohres
gemessen, zukommen soll, so würde durch Reibung der Ziehstange beim nachherigen
Einschneiden der Züge, sowie durch das Rosten und Reinigen des Rohres nach dem
Beschusse, bis zur wirklichen Vollendung desselben sicher ein etwas zu großes
Kaliber erhalten werden. Man hat es daher zweckmäßig befunden, den
Kaliberdurchmesser des Rohres vor dem Ziehen um 0,002 Zoll kleiner als das
Normalkaliber zu belassen und es werden zur Erreichung dieser Absicht zwei
Kalibermaaße angewendet, von denen der Durchmesser des einen um 0,002 Zoll kleiner
als der des Normalkalibers, und der Durchmesser des anderen gleich demselben ist.
Der kleinere Kalibercylinder hat eine Länge von zwölf Zollen und muß das Rohr wie
ein Whitworth'sches Vollmaaß sein zugehöriges Hohlmaaß
Passiren, während der zweite Cylinder in der Seele des gebohrten Rohres nicht fassen
darf. – Bei so genau verlangt werdender Arbeit ist natürlich ein zuweilen
vorkommendes Ueberschreiten der gegebenen Dimensionen nicht ausgeschlossen, und es
wird deßhalb die letzte Bohrung immer von der Mündungsseite des Rohres her
ausgeführt, weil dort eine etwaige geringe Kalibererweiterung am wenigsten schädlich
ist. – In Bezug auf Herstellung der zu solchen genauen Bohrungen dienenden
Instrumente hat die Praxis ergeben, daß Schneiden, welche durch Unterlagen feinen
Papiers justirbar sind, der Oekonomie und der Zweckmäßigkeit am meisten entsprechen,
indem jetzt Papiersorten von weniger als 0,001 Zoll Stärke zu haben sind. –
Diese Werkzeuge selbst nutzen sich aber während des jedesmaligen Durchgehens durch
das Rohr, auch wenn sie nur wenig Metall wegzunehmen haben, denn doch immer in einem
solchen Grade ab, daß dadurch der entferntere Theil der Bohrung einen etwas
geringeren Durchmesser als die den Bohrer aufnehmende Oeffnung erhält. Diese Differenz
beträgt fast niemals unter 0,001 Zoll, man sieht aber doch lieber davon ab, als sich
der Gefahr auszusetzen, welche durch Einführung einer neu justirten, noch
unversuchten Schneide von der anderen Rohrseite her entstehen könnte. Bei von der
Mündung des Rohres aus zu ladenden oder sogenannten Vorderladungs-Geschützen
sind die einer genauen Bohrung entgegenstehenden Schwierigkeiten noch größer als bei
den Hinter- oder Kammerladungs-Geschützen, von welchen letzteren hier
hauptsächlich die Rede seyn wird und welche die Anordnung hierauf bezüglicher
zweckmäßiger Einrichtungen sehr erleichtern.
(Der Schluß folgt im nächsten Heft.)