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Geschoss - Sitz 

 

Um die Setztiefe des Geschosses in der Hülse ranken immer noch Legenden; auch schlichtweg falsche Behauptungen werden weiterhin abgeschrieben und tauchen sogar in rennomierten Publikationen auf. Am hartnäckigsten hält sich die Warnung, das Geschoss auf keinen Fall so weit herauszusetzen, dass es die Felder des Laufes berührt, also vorne im Übergangskegel anliegt

Als logisch klingender Grund wird angeführt, dass sich so die Ausziehkraft aus dem Hülsenhals und die Einpresskraft in die Felder des Laufes addieren und dies zu gefährlichen Drucksprüngen führen könne.

Dies mag logisch klingen, hält einer genaueren Betrachtung jedoch schon theoretisch nicht stand. Die Ausziehkraft bei Büchsenpatronen - ohne Crimp - liegt im Bereich von 20 - 40 kp (reine Friktion). Die Einpresskraft des Geschosses in den Lauf bewegt sich - durch die Verformungsarbeit und Friktion - um 200 kp. Dazu kommt, dass eine Addition der Spitzenwerte nie stattfindet, denn je weiter das Geschoss aus dem Hals gezogen wird, desto weniger Fläche liegt an und der Widerstand nimmt proportional dazu ab.

Umgekehrt beim Einpressen des Geschosses in den Lauf: Am Anfang liegt das Geschoss mit seiner Ogive am Laufkegel von ca. 2 Grad an. Auf den ersten Millimetern seines Weges treten die Felder ganz flach in den Geschossmantel ein. Bis sich das Laufprofil voll abzeichnet, nimmt der Widerstand zu. Die Verformungsarbeit setzt sich über die ganze Geschosslänge fort. Dahinter erhöht die Reibung der Züge - zusammen mit den Leistenkräften - die Gesamtkraft stetig, bis das Geschoss völlig in die Züge eingetreten ist.

Mittlerweile ist das Geschoss schon längst aus dem Hals ausgetreten. Eine Addition der Kräfte findet zwar statt, jedoch nicht bei der Maximalkraft, so dass der Effekt praktisch unwichtig ist.

Ganz Vorsichtige könnten jetzt mit Sonderfällen argumentieren, wo schnelles Pulver das Druckmaximum so schnell erreicht, dass sich die Auszugskraft dazuaddiert. Beim Silhouetten-Schiessen, wo aus den relativ kurzen Läufen der „Production“ Klasse Gewehrgeschosse mit extrem hoher Querschnittsbelastung verschossen werden, ist dies kein Thema. Um im Kaliber 7 mm das schwerste Matchking- Geschoss mit seiner Querschnittsbelastung von (168 gr. / 40,7 qmm ) = 26,74 g/qcm innerhalb 20 cm auf 600 m/s zu beschleunigen, wird ein schnelles Büchsenpulver eingesetzt. Trotzdem wird der Maximaldruck „erst“ nach 5 cm Geschossweg erreicht.

Benchrest-Schützen mit ihren extremen Qualitätsanforderungen setzen das Geschoss so weit heraus, dass es beim Schliessen des Verschlusses im Übergangskonus zentriert wird. So wird das Geschoss nicht beim Starten vom Konus abgebremst, was immer zu Laufschwingungen führt, sondern beginnt seine Fahrt erst dort. Neben der erwünschten Präzisionsverbesserung fallen dann allerdings das Trägheitsmoment des Geschosses und die Einpresskraft zusammen. Dies wird jedoch bei der Ladung berücksichtigt.

Wird bei einer Patrone lediglich das Geschoss weiter herausgesetzt, so reduziert sich der Druck in der Regel sogar, weil der Brennraum vergrössert wurde. Dieser Effekt ist zwar nicht dramatisch, aber meist immer noch doppelt so stark, wie die Addition von Trägheitsmoment und Einpresskraft.

Dass dies nicht auch wieder nur kühne Behauptungen sind, belegen verschiedene Messungen, die z.B. in dem Werk „Firearms Pressure Factors“ oder 1993 von der DEVA* publiziert wurden. Daraus ist ersichtlich, dass viele Gewehrpatronen so laboriert sind, dass das Geschoss 3-4 mm vor den Feldern steht. In Ausnahmefällen wie der 7x57, sind Werte bis 8 mm möglich. Wird bei Patronen das Geschoss weniger tief gesetzt, reduziert sich das Druckmaximum, bis das Geschoss bei der fertigen Patrone fast den Laufkonus berührt. Dort steigt der Druck wieder an, was jedoch in der Praxis unerheblich ist, da der Wert bei Anlage im Mittel 2-3 % über dem Minimum liegt. Der geringste Druck wird mit Geschossen, die etwa 1,5 mm vor dem Übergangskonus bleiben, erreicht.

Wird das Geschoss allerdings weiter zurückgesetzt, steigt - durch die Volumenverkleinerung - der Druck mehr als beim Vorsetzen. Die Werte liegen beim Zurücksetzen meist doppelt so hoch, wie beim gleich grossen Vorsetzen. Kersting prüfte die Kaliber ".222 Rem.", "5,6x50 R", "7x57", ".30-06", ".300 Win. Mag."und "8x68 S". Die Geschosse wurden um durchschnittlich 3 mm vor- und zurückgesetzt. In der Praxis war dies bis zum Anliegen an den Feldern und dann 3mm zurück und danach nochmals 3mm zurück. Meist passierte nicht viel; als Extremfall war der Maximaldruck (7x57) um 12,2 % geringer, wenn das Geschoss aus der Mittellage nach vorne gesetzt wurde. Bei der 8x68 S nahm der Druck bei längerer Patrone um 5,6 %, bezw. 6,8 % ab. Als einzige nahm bei der .300 Win.Mag. der Druck um 4,1 % zu. Bei fast allen Patronen nahm der Druck hingegen circa 10 % zu, wenn das Geschoss nochmals 3 mm tiefer gesetzt wurde!
Dies ist ungefähr das Gegenteil dessen, was immer behauptet wird. Allerdings stimmen die Ergebnisse mit meinen Überlegungen und den Messungen an 6 Patronen mit teilweise bis zu 12 verschiedenen Geschossen im US-Buch "Firearms Pressure Factors" überein. Allein der Setztiefe wird dort ein ganzes Kapitel gewidmet.

 

Zusammenfassung

Bei Büchsenpatronen kann das weitere Heraussetzen des Geschosses die Präzision steigern. Eine gefährliche Druckerhöhung ist dabei nicht nachweisbar. Die Variation des Geschoss-Sitzes um 5 mm bei Beibehaltung der anderen Komponenten bringt lediglich Erhöhungen des Maximaldruckes um 5 %. Friedhelm Kersting bemerkte deshalb als Konsens, dass „...setztiefen-abhängige Gasdruckänderungen vernachlässigbar sind!“

Wenn es die Geometrie von Patrone und Lager zulässt, ist ein Abstand des Geschosses vom Laufkonus von 1,5 mm ein guter Kompromiss.

Albert Einstein soll gesagt haben: „Man muss nicht alles wissen, sondern nur wissen, wo man nachschauen muss und dann nicht alles glauben“.

* Friedhelm Kersting, DEVA in DWJ 1/93