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9. Februar 2026

Das Öffnung-Paradoxon der Luger P-08 Parabellum Pistole

Hallo alle zusammen und herzlich Willkommen zu einem neuen Beitrag,

ich wurde gefragt, ob ich denn mal meine Meinung zum Öffnungs- oder Antriebs-Paradoxon der Luger abgeben kann. Damit sind natürlich vor allem die Ausführungen der Parabellum Pistole von George Luger gemeint, dessen bekannteste aber nicht einzige Ausführung der P-08 ist.

Um das Paradoxe an der ganzen Sache zu verstehen, müssen wir erstmal einen Blick auf das Verriegelungssystem der Luger werfen, denn diese verwendet ein Kniegelenk. Genauer ein unterknicktes Kniegelenk, dies bedeutet, dass das Gelenk entgegen seiner späteren Öffnungsrichtung leicht gebeugt ist. Damit unterscheidet sich die Luger von der Borchardt C93, diese verwendet ein gestrecktes Kniegelenk und der Erma KGP welche ein überknicktes oder angeknicktes Kniegelenk verwendet.

Wenn jetzt eine Kraft auf den Stoßboden der Waffe wirkt, versucht sich das Kniegelenk der Luger zu öffnen, jedoch in die falsche Richtung, da das Gelenk seine bereit vorher vorhandene Knickbewegt weiterführen möchte aber nicht kann, da die Bewegung vom oberen Waffengehäuse, im Handbuch der Luger P-08 Gabelstück genannt, im Weg ist. Weil Druck nun mal nicht intelligent ist, wird das Kniegelenk stumpf gegen das Gehäuse gepresst.

Mit der Beschleunigung des Geschosses kommt es nach Isaac Newton zu einer Gegenreaktion, welche den Schlitten der Luger, im Handbuch Gabelstück und Lauf genannt, nach hinten wirft, dabei trifft das nach außen geometrisch erweiterte Mittlere Gelenk, das namesgebende Kniegelenk, auf eine schräge Ebene welche Teil des Griffstücks ist und nun kommt es zum besagten Paradoxon. 

Um den Verschluss der Luger zu entriegeln, muss das Kniegelenk, bevor es sich nach oben öffnen kann, zunächst aus der bisher vorherrschenden Unterknickung heraus geholt und zunächst in eine gestreckte Position gebracht werden. Aus Sicht der Trigonometrie muss sich der Verschluss dabei jedoch erstmal dem Lauf für einige Millimeter nähern.

Dazu betrachtet man das unterknickte Kniegelenk als ein Dreiecke, wobei die beiden Arme als deren Schenkel a und b und eine gedachte Linie als Gesamtlänge des Verschlusses als c versteht. Wird nun der Winkel γ (Gamma) in der Ecke C (zwischen den Strecken a und b) vergrößert, also gesteckt, so verlängert sich die gedachte Stecke c. 

Der Verschlussabstand wird verringert, der Verschluss bewegt sich demzufolge auf den Lauf zu.

Darauf folgt nun die Erklärungsnot einiger Modelle, welche das Luger Paradoxon ausmachen. Befinden wir uns zum Beispiel in einem überkommenen Modell, welcher für den Antrieb nur eine Kraft kennt, dann müssen wir erklären, warum die Kraft an der Schräge in der Lage ist das Kniegelenk so zu öffnen, dass sich der Verschluss in Richtung Schussrichtug bewegt, während die Kraft, welche den Schlitten der Waffe nach hinten geworfen hat, ja versucht den Verschluss nach hinten zu treiben.

Oder nochmal aus einer anderen Perspektive. Der Stoßboden möchte sich gerne nach hinten bewegt, sitzt aber durch die Unterknickung des Kniegelenks in der Fall. Nun kommt es, dass das Kniegelenk von der Steuerkurve angestoßen wird, was für einige Millimeter dafür sorgt, dass der Stoßboden, entgegen der Stoßbodenkräfte, die Patronenhülse wieder weiter in das Patronenlager zurück drückt.

Wie zunächst auch ich selber, werden aufmerksame Leser nun natürlich anführen, dass das Ganze in etwas wie folgt aufläuft:

Die Stoßbodenkraft treibt den Schlitten, genauer Gabelstück, Lauf und Verschluss, an wobei diese eine gewisse kinetische Energie entwickelt. Nun kommt es im Lauf selber, erst durch die Geschossbewegung und später durch den Austritt des Geschosses, zu einem Druckabfall im Lauf und damit zu einer starken Abschwächung der Stoßbodenkraft.

Wenn nun die Koppelgruppe mit der ihr innewohnenden kinetischen Energie, mit dem Kniegelenk an die griffstückfeste Steuerkurve prallt, überwiegt, nach dieser Vorstellung, diese die Stoßbodenkräfte, welche zu diesem Zeitpunkt noch auf den Stoßboden wirken. 

So könnte man sich das Ganze zumindest erklären, wenn nicht bekannt wäre, dass die Luger unfassbar heiß öffnet und dass das Geschoss, der P-08, den Lauf gerade mal knapp verlassen hat, wenn es zum Kontakt zischen Kniegelenk und Steuerkurve kommt. Hochgeschwindigkeitsaufnahmen belegen dies.

Bei der langen P-08 befindet sich das Geschoss angeblich sogar noch im Lauf, was auch der Grund für die absurd hohe Feuergeschwindigkeit war, welche Prototypen der langen P-08 aufweisen, welche während des Ersten Weltkrieges auf Schnellfeuer umgebaut wurden.

Wer sich besser mit Innenballistik auskennt wird aufgrund dieser Tatsachen nun wissen, dass der Druck am Stoßboden einer Waffe, nach dem Austritt des Geschosses, nicht so schnell abfällt, wie einige das vermuten, dies ist auch gut so, denn der Restgrasdruck (eng. residual gas pressure) ist, wie bei beinahe allen Selbstladewaffen, mit verantwortlich für den Verschlussantrieb.

Besonders die Luger ist auf diesen zusätzlichen Antrieb, nach der Entriegelung, angewiesen, da der alleinige Stoß der Steuerkurve gegen das Kniegelenk dieses nicht ganz nach oben schleudern kann. Wird in eine Luger Pistole eine Lugersche Kröpfungrille (auch bekannt als Revelli-Rillen) eingeschnitten, welche ein herausdrücke der Patronenhülse nach hinten verhindert oder verlangsamt, kommt es bei einer Luger zu, durch Unterfunktion verursachten, Ladehemmungen.

Eine Luger ist demnach auf den Resteigengasdruck angewiesen, um zuverlässig zu funktionieren. Und hier beißt sich unsere Katze in den Schwanz und das Paradoxon entfaltet sein ganzes Arsenal der Verwirrung.

Wir haben eine Stoßboden-Kraft, welche die Lauf-Verschluss-Schlitten Gruppe antreibt, dabei entwickelt diese Gruppe kinetische Energie, welche dann aber gegen die ursprüngliche Stoßboden-Kraft ankämpfen muss, auch wenn es nur ein paar Millimeter sind, dieser Kampf muss gewonnen werden. Nach diesem Kampf wird die Stoßboden-Kraft jedoch vom Gegner zum Verbündeten und hilft dabei den Verschluss zu öffnen und diese Hilfe muss vorhanden sein.

Das Hauptproblem ist, dass die Stoßbodenkraft nicht plötzlich schwächer und dann wieder stärker werden kann.


Wer das ganze mal in der Realität nachvollziehen möchte, der braucht nicht weiter tun, als eine Bierflasche mit Plöpp-Verschluss ordentlich schütteln. Wenn man nun mit beiden Daumen versucht den Verschluss aufzudrücken, ist es erst schwer, wird dann noch schwerer, bis es dann laut Plöpp macht und der Verschluss regelrecht aufspringt und sich der Inhalt der Flasche über den Boden ergießt. Auch hier muss man bei den erstem paar Millimetern der Öffnungsbewegung zunächst gegen den Druck im Inneren der Flasche ankämpfen, bis einem dieser dann, nach Überwindung des Streckpunktes, plötzlich hilft und einem der Riegel der Flasche regelrecht aus den Finger springt.


Um das Paradoxon nachhaltig aufzuklären, müsste man eine Luger mit einer blinden Auszieherkralle und einer Madenkammer ausstatten. Eine blinde Auszieherkralle ist einfach eine Auszieherkralle, welche keine Kralle mehr hat und so eine Patronenhülse nicht ausziehen kann. Eine Madenkammer ist eine Patronenkammer, welche über eine oder mehrere Schrauben verfügt, welche innen so auf die Patronenhülse drücken, dass diese sich nicht mehr nach hinten, aus dem Patronenlager heraus, bewegen kann. Würde man nun noch eine Zeitlupenaufnahme von einer so manipulierten Luger machen, würde man sehen welche Bewegung das Kniegelenk alleine angetrieben durch den Aufprall auf die Steuerkurven vollführen könnte.

Das Ergebnis wird wahrscheinlich nicht sehr weit, oder nicht sehr hoch sein, denn George Luger hat seine Parabellum Pistole nicht aus Spaß als äußerst heiß öffnendes System entwickelt.

10. Oktober 2022

Waffenfunktion: Rückstoßlader mit kurz zurückgeleitendem Lauf, Kniegelnekverschluss

Funktionsbeschreibung eines Feuerwaffenverschlusssystems. Angetrieben durch den Geschossrückstoß mit Wirkung auf Verschluss-Lauf-Koppelgruppe sowie direkt wirkenden Gasdruck. Verriegelt durch Kniehebel. Verwendet bei der deutschen Selbstladepistole Luger P-08.

Kinematik: Rückstoßlader mit Kniegelenkverschluss

Bild 1: Die Waffe ist geladen und befindet sich in Ruheposition.

Bild 2: Der Schuss bricht, die Treibladung in der Patronenhülse wird in Treibgase umgesetzt. Diese Gase beanspruchen ein vielfaches von dem Raum, welchen die Treibladung in festem Zustand eingenommen hat. Dieder gewaltig gestiegene Platzbedarf resultiert in einem starken Druck innerhalb der Brennkammer der Patrone, welcher alle Innenwände der Patrone beaufschlagt. Die schwächste Stelle der Patrone ist das Geschoss, welches sich von den Pulvergasen aus dem Hünd der Hülse in den Lauf der Waffe treiben lässt. Sobald das Geschoss den Mund der Hülse verlässt ist das Gas zudem in der Lage, die Patronenhülse wie einen Hohlkolben nach hinten zu drücken. Da die Patrone jedoch vom Verschluss (rot) abgestützt wird, überträgt sich sich die Kraft auf diesen. Der Verschluss ist mit dem Kniehebel (grün) verbunden, dieser ruht mit deinem Mittelgelenk auf dem Steuerstück (blau). Da der Kniehebel (grün) bereits nach unten eingeknickt ist, versucht er diese Beugerichtung beizubehalten und sich nach unten zu öffnen. Daran hindert ihn jedoch das gehäusefeste Steuerstück (blau). Eine Öffnungsbewegung des Verschlusses (rot) kann deswegen nicht stattfinden, der Verschluss ist formschlüssig statisch verriegelt.

Auf der anderen Seite hat das Geschoss den Einpresswiderstand in die Felder des Laufes überwunden und wird anschließend von den, auf den Geschossboden wirkenden, Pulvergasen stark beschleunigt. Gemäß des dritten Gesetzes nach Newton kommt es bei der schnellen Geschossbewegung zu einer Gegenreaktion, diese nutzt die Pulvergassäule im Lauf als Fluidmechanischen Körper und überträgt so die Gegenreaktion auf den Stoßboden des Verschlusses (rot). Genau wie bei der direkten Gaswirkung, kann auch diese Kraft den Verschluss nicht öffnen. Jedoch wirkt die Gegenreaktion nicht wie der direkte Gasdruck lokal begrenzt, sondern wirkt in einem weiteren Bezugssystem, dieses resultiert darin, dass der Verschluss (rot) relativ zum Gehäuse (grau) nach hinten geworfen wird. Da der Verschluss (rot) über den Kniehebel (grün) mit dem Lauf (dunkel Petrol) verbunden ist, wird dieser nach hinten mitgezogen.

Bild 3: Das mit dem Gehäuse verbundene Steuerstück (blau) verbleibt jedoch an seinem Platz und sorgt damit dafür, dass das mittlere Gelenk des Kniehebels (grün) langsam nach oben bewegt wird. Dabei wird, gegen die Kraft des direkt wirkenden Gasdrucks, die Vorbeugung nach unten aufgehoben und anschließend das Gelenk (dunkel grün) nach oben eingeknickt.

Bild 4: Sobald der Kniehebel (grün) einmal eine kleine Beugung nach oben hin gemacht hat, versucht der direkt wirkende Gasdruck das Gelenk (dunkel grün) in diese Richtung weiter zu öffnen, was dem Gasdruck im Lauf auch gelingt. Durch die Änderung der Vorbeugerichtung, wurde die Verbindung zwischen Verschluss (rot) und Lauf (dunkel petrol) von einem formschlüssig statischen zu einer kraftschlüssig dynamischen.

Bild 5: Der direkt auf den Hülseninnenboden wirkende Gasdruck ist nun in der Lage, die Patronenhülse wie einen Hohlkolben gegen der Verschluss (rot) zu schieben, welcher dieses mal der Kraft nachgibt und sich nach hinten zu öffnen beginnt. Dabei wird der Kniehebel (grün) weiter eingeknickt, hat dabei aber keine verriegelungsrelevante Funktion mehr inne. Der Verschluss (rot) kann also erst nach dem gemeinsamen Rücklauf, zusammen mit dem Lauf, (dunkel Petrol) vom Gasdruck im Lauf geöffnet werden. Während dieser Zeit, konnte der Gasdruck soweit absinken, dass dieser die Hülse beim austreiben aus dem Patronenlager (dunkel petrol) nicht mehr beschädigt. Grund für das absinken des Drucks in so kurzer Zeit ist, dass dem Druck um so mehr Raum im Lauf zur Verfügung steht, umso weiter das Geschoss durch den Lauf getrieben wurde.

Das System arbeitet demnach mit zwei Antriebsmethoden, für die Entriegelung ist der Geschossrückstoß zuständig, während für das ausschieben der Hülse und die Öffnung des Verschlusses der direkt wirkende Eigengasdruck verantwortlich ist.

Quellen:

Die principiellen Eigenschaften der automatischen Feuerwaffen, Karel Krnka, 1902

Die Handfeuerwaffen Ihre Entwicklung und Technik, Robert Weisz, 1912

Innere Ballistik. Die Bewegung des Geschosses durch das Rohr, C. Cranz, 1926

Handfeuerwaffen, Systematischer Überblick, Jaroslav Lugs, 1956

Waffenlehre für die Bundeswehr, Heinz Dathan, 1972

Rheinmetall Waffentechnisches Taschenbuch, Dr. R. Germershausen, 1977

Waffenlehre - Grundlage der Systemlehre, Wolfgang Pietzner, 1998

Verschlusssysteme von Feuerwaffen, Peter Dannecker, 2016

Grundlagen der Waffen- und Munitionstechnik, Thomas Enke, 2021

Hatcher's Notebook, A Standard Reference Book, Julian S. Hatcher, 1948

The Machine Gun Analysis of Automatic Firing Mechanism, Georg M. Chinn ,1955

Engineering Design Handbook Automatic Weapons, USA Materiel Command, 1970

Dieser Beitrag erscheint mit freundlicher Genehmigung von:

waffentechnik.wordpress.com

20. Mai 2022

Waffenfunktion: Indirekter Gasdrucklader mit Langhub, Kniegelenkverschluss

Funktionsbeschreibung eines Feuerwaffenverschlusssystems. Angetrieben durch indirekt wirkenden Gasdruck, durch Antrieb eines Langhubkolbens. Verriegelt durch unterknickten Kniehebel. Reines Gedankenexperiment, bei keiner bekannten Schusswaffe eingesetzt.

Waffenfunktion: Indirekter Gasdrucklader, Kniehebelverschluss
Waffenfunktion: Indirekter Gasdrucklader, Kniehebelverschluss

 Bild 1: Die Waffe ist geladen und befindet sich in Ruheposition.

Bild 2: Der Schuss bricht die Treibladung setzt sich in Gasdruck um, welcher zu allen Seiten hin wirkt. Der auf das Geschossheck wirkende Druck treibt das Geschoss aus dem Hülsenmund heraus. Sobald das Geschoss in der Übergangskegel des Laufes eintritt sind die Gase in der Lage auf die Patronenhülse zu wirken und diese nach hinten zu drücken. Diese Kraft wird von der Hülse auf den Verschluss (rot) übertragen, welche diese wiederum auf den Kniehebel (grün) überträgt. Da dieser bereits nach unten vorgebeugt ist, versucht sich dieser in diese Richtung weiter zu öffnen. Daran wird er jedoch vom Steuerstück (blau) gehindert. Eine Öffnungsbewegung des Verschlusses kann nicht stattfinden. Die Waffe ist formschlüssig statisch verriegelt.

Bild 3: Das Geschoss passiert auf seinem Weg durch den Lauf die Gasentnahmebohrung des Gassystems. Ein Teil der Pulvergase strömen in die Gasexpansionskammer und beaufschlagen dort den Langhubkolben (blau). Dieser wird nach hinten getrieben, wobei das Steuerstück (blau) den Kniehebel (grün) aus seiner vorgebäugten Stellung heraushebt.

Bild 4: Der Gaskolben (blau) passiert die beiden Gasentlüftungsbohrungen, worauf des Gasdruck im Zylinder schlagartig abfällt. Dies ist nötig, damit beim nächsten Schuss aus der Waffe kein Restgas des vorherigen Schusses im Gassystem verbliebt, welcher zu einer Überfunktion der Waffe führen könnte. Der Gaskolben (blau) kann sich jedoch aufgrund seines zuvor aufgenommenen Bewegungsmomentes weiter nach hinten bewegen. Dabei hebt das Steuerstück (blau) den Kniehebel (grün) weiter aus seiner nach unten vorgebeugten Stellung und führt diesen in eine nach oben gebeugte Stellung über.

Bild 5: Da sich der Kniehebel (grün) nach oben öffnen kann, tut er dies unter seiner kinetischen Restenergie, welcher er durch den Stoß des Steuerstückt (blau) erhalten hat. Der Verschluss der Waffe öffnet sich und führt dabei den ersten Teil der Repetierfunktion aus.

Quellen:

Die principiellen Eigenschaften der automatischen Feuerwaffen, Karel Krnka, 1902

Die Handfeuerwaffen Ihre Entwicklung und Technik, Robert Weisz, 1912

Innere Ballistik. Die Bewegung des Geschosses durch das Rohr, C. Cranz, 1926

Handfeuerwaffen, Systematischer Überblick, Jaroslav Lugs, 1956

Waffenlehre für die Bundeswehr, Heinz Dathan, 1972

Rheinmetall Waffentechnisches Taschenbuch, Dr. R. Germershausen, 1977

Waffenlehre - Grundlage der Systemlehre, Wolfgang Pietzner, 1998

Verschlusssysteme von Feuerwaffen, Peter Dannecker, 2016

Grundlagen der Waffen- und Munitionstechnik, Thomas Enke, 2021

Hatcher's Notebook, A Standard Reference Book, Julian S. Hatcher, 1948

The Machine Gun Analysis of Automatic Firing Mechanism, Georg M. Chinn ,1955

Engineering Design Handbook Automatic Weapons, USA Materiel Command, 1970

Dieser Beitrag erscheint mit freundlicher Genehmigung von:

waffentechnik.wordpress.com