Sie hatten im letzten Beitrag dieser Serie einen Kommentar hinterlassen und erwähnt, dass die Verschlussfeder des Gewehrs möglicherweise in ihrer Federrate nachgelassen hat – und Sie hatten Recht! An dieser Stelle also nochmals vielen Dank für Ihren Hinweis! Ich habe diese Möglichkeit gar nicht in Erwägung gezogen, glücklicherweise war es mir aber ein Leichtes, das nachzuprüfen. Ich musste dazu erst gar nicht die Produkte von Gutekunst studieren, sondern habe zwei Verschlussfedern aus meinem mittlerweile ganz ansehnlichen Ersatzteilvorrat verwendet. Wenn ich mir also die tadellose Lackierung dieser Federn ohne jegliche Spuren von Schmauch oder Schmutz so anschaue, kann es sich dabei eigentlich nur um unbenutzte Arsenalware handeln.
Ein Hoch auf die Messtechnik…
… so man sie hat! Wieder einmal bringt mich mein Beruf in Sachen Hobby in riesigen Schritten weiter: Ich habe aus meiner Firma kurzerhand mal eines unserer Kalibriergeräte inklusive Sensor bis 20kN Kraft ausgeliehen.
Den Sensor habe ich einmal mit den beiden alten und natürlich auch mit den beiden neuen Federn in das Verschlussstück eingelegt. Um eine gute Krafteinwirkung zu gewährleisten – möglichst unter Ausschluss von Querkräften – habe ich mit einer Stecknuss meines Ratschekastens noch etwas improvisiert. Der Versuchsaufbau ist simpel, siehe nächstes Bild.
Folgt man also der Gleichung F=c*x (Neu: F=R*x) zur Berechnung der Federkraft, kann bei bekannter Auslenkung „x“ und gemessener Kraft „F“ die Federrate „c“ (Neu: „R“) berechnet werden. Sie ist jener Federkennwert, der die „Härte“ der Feder beschreibt. Mir reicht ein qualitativer Vergleich, so vernachlässige ich also die Betrachtung der Auslenkung „x“ und die Berechnung der tatsächlichen Federrate (aber nur, weil die Auslenkung „x“ in beiden Versuchen identisch ist!). Ich schaue mir also nur die gemessenen Kräfte an und stelle fest, dass es mit 36N für das alte Federpaar zu 51N beim neuen Federpaar erhebliche Unterschiede gibt! Mit anderen Worten: Das alte Federpaar hat nur noch 70% der Federsteifigkeit im Vergleich zu den beiden neuwertigen Federn. Da die Gleichung eine lineare Variable (nämlich die Auslenkung „x“) hat, ist es auch völlig egal, wie sehr ich die Federpaare im Versuch vorgespannt hätte, die obige Aussage bleibt gleich – wie gesagt, solange die Auslenkung für beide Versuche ebenfalls gleich gross ist.
Es ist also durchaus möglich, dass diese Info schon alles war, was mir zu meinem Glück gefehlt hat!!! Rückblickend betrachtet kommt die Erkenntnis, dass ich sehr viel Energie in alternative Lösungsansätze gesteckt habe:
Neue Laborierung mit 36,9 gr. N150 und Zusatzgewichte für den bereits vorhandenen Schwingungsdämpfer
Neukonstruktion einer modifizierten Schraube für die Gasabnahme
Kauf eines weiteren AG42B Ljungman. Ja, verrückt – ich weiß!
Konstruktion von Sicherungsträger und Sicherungsbolzen für eine Nachfertigung
Zu letztgenanntem Punkt übrigens noch ein wenig mehr Information: Ich habe in unserem Werkstofflabor freundlicherweise Unterstützung bei der Materialbestimmung des Sicherungsblocks erhalten. Keine Ahnung, wie das Bestimmungsverfahren nun genau heißt (irgendeine Spektroskopie), aber das Ergebnis zählt:
Es wird vermutet, dass es sich aufgrund der Zusammensetzung um einen Einsatzstahl ähnlich 13NiCr6 handelt. Bei der Gelegenheit wurden auch noch drei Härtemessungen durchgeführt, die folgende Ergebnisse nach Vickers (HV10) lieferten: 680HV, 690HV und 693HV. Da bin ich mit dem von mir ausgesuchten Stahl 42CrMo4V für die Nachfertigung dieser Teile immer noch ganz gut unterwegs. Außerdem hilft die Bestimmung der Zusammensetzung, die zum Aufschweißen beste Elektrode auszusuchen, denn das beschädigte Teil gebe ich auf keinen Fall auf!
Dem neu gekauften AG42B habe ich jetzt dessen Sicherungsblock entnommen und in mein Gewehr eingebaut, nicht ohne die dortigen Prallflächen vorher mit Edding zu markieren. Demnächst geht es wieder auf den Schiessstand. Sollte sich also herausstellen, dass die Kollision durch die neuen Federn jetzt gänzlich vermieden wird, wechsle ich nochmal zur härteren Laborierung mit 37,5gr. N150. Zeigt sich auch dann die Eddingschicht unberührt, ist das Ziel erreicht. Ich werde auf jeden Fall weiter berichten!
Wie bereits im letzten Beitrag zum AG42B erwähnt, gab es bei der Erprobung einer geeigneten Laborierung einen kleinen Schaden am Sicherungsträger des Systems. Nichts, was das Schießen mit dem Gewehr jetzt unwiderruflich beendet hätte, aber auffallend genug, um nicht auch noch in alter Manier weiterzumachen und mit der Zeit gravierendere Schäden zu verursachen.
Schadensanalyse
Ich habe bemerkt, dass sich der Sicherungsflügel des Sicherungsträgers nur noch sehr schwer bis in die Mittelstellung schwenken lässt. Das ist notwendig, um ihn anschließend für die Laufreinigung etc. entnehmen zu können. An ein Umstellen ganz nach rechts in die Position „Gesichert“ war schon mal gar nicht zu denken. Eine Entnahme ist mir dann doch gelungen und hat eine Beschädigung auf seinen außen liegenden Prallflächen gezeigt (die abgeplatzte Ecke habe ich anschließend im Abzugsgehäuse wiedergefunden).
OK, die Sache war klar, der Verschlussträger ist mit zu viel Energie wieder zurückgekommen, das kann ja nur von einer zu harten Ladung gekommen sein. Die härteste Ladung, die je verladen wurde, waren 38,0 Grain N150 bei einer OAL von 76,50mm. Blöd nur, dass die besten Streukreise gerade mit 37,5 Grain N150 erzielt wurden und somit leider sehr nah dran liegen! Somit kann ich aktuell nicht beurteilen, mit welcher Laborierung dieser Schaden denn tatsächlich entstanden ist. Zum Vergleich: 37,0 Grain Pulver bringen schon wieder Streukreise, die für mich nicht zufiedenstellend sind, bei denen ich aber erstmal weniger Bedenken hätte.
Reparatur
Da die beschädigte Prallfläche aber nichts mit dem Mechanismus des Sicherungsflügels zu tun hat, war hier nachfolgend noch eine Demontage aller inneren Kleinteile des Sicherungsblocks notwendig. Der Sicherungsbolzen war sehr leicht verbogen und wurde auf der Drehbank nochmals nachgedreht (auf dem Bild Nr. 2 in der unteren Galerie erkennbar). Reingesteckt in den Sicherungsträger liess sich dieser aber immer noch nicht drehen. Nach einiger Zeit der weiteren Untersuchung war klar, dass sich durch den Aufprall ein Grat an der Innenseite der Bohrung (direkt an der Austrittskante) gebildet haben muss, der die Drehbewegung fortan verhindert hat. Nachbohren mit einem Bohrer D=7,3mm half leider auch nicht, erst die Nacharbeit mit einer Reibahle hat das gewünschte Ergebnis gebracht. Die Reibahle hat gegenüber dem Bohrer den Vorteil, dass sie auch im axialen Vorschub schon stirnseitig Material abtragen kann (nicht vollflächig, sondern nur am Rand) und sich von einer „Unwucht“ in der Bohrung auch nicht wegdrücken lässt. Nach dem Zusammenbau war das Gewehr dann wieder schussbereit.
Hier eine kurze Anleitung zum Zusammenbau:
Bild 2: Der Sicherungsbolzen sollte nur in der gezeigten Position (Sicherungsflügel steht links) entnommen werden. Eine Druckfeder und ein kleines rundes Druckstück fallen dann heraus.
Ohne Bild: Druckfeder durch Querbohrung einsetzen.
Bild 1: Druckstück (Nr. 1) durch Querbohrung einsetzen.
Bild 2: Sicherungsbolzen nur in der gezeigten Position einsetzen.
Bild 3: Sicherungsbolzen einschieben, Druckfeder ist angedeutet, Druckstück (Nr.1) ist markiert.
Bild 4: Druckstück durch Querbohrung gegen die Federkraft eindrücken (z.B. mit Schraubendreher etc.) und Sicherungsbolzen weiter bis zum gefühlten Anschlag hochschieben. Das Druckstück liegt jetzt an der Kante des großen Bolzendurchmessers an, der kleine Zapfen für den Sicherungsflügel ist von oben sichtbar.
Bild 5: Sicherungsbolzen durch sanften Schlag auf die Unterseite weiter eintreiben, jedoch nur soweit, wie auf dem Bild ersichtlich. Das klappt nur, wenn der Bolzen wie in Bild 2 eingelegt ist, weil sich nur dort die einzige Fase befindet, an der das Druckstück vorbeigleiten kann.
Bild 6: Sicherungsflügel mit Anschlag links einlegen und Sicherungsbolzen ganz hochschieben.
Bild 7: Nur Funktionsprüfung, die Stellung des Sicherungsflügels ist für die weitere Montage nicht mehr wichtig.
Bild 8: Abgeschrägten Führungsbolzen einlegen und mit Madenschraube (M5x0,5) sichern.
Künftige Strategie
So, was hab´ ich jetzt – außer Erfahrung – eigentlich gewonnen? Ich hab´ jetzt ein Gewehr, dass sich Dank seiner Eigenschaften mit der jetzigen Munition über einen langen Zeitraum wohl selbst zerlegen wird, weil es nur mit dieser stark geladenen Munition gute Streukreise liefert und wofür es aufgrund seines Baujahres und seiner Seltenheit kaum noch Ersatzteile auf dem Markt gibt. Wohl oder übel habe ich den Entschluss gefasst, die beschädigten Bauteile durch eine Nachfertigung zu ersetzen. Sicherungsträger als auch Sicherungsbolzen wurden sorgfältig vermessen und anschließend ins CAD übertragen, sowie Zeichnungen erstellt. Linkes Bild unten: Die hintere Prallfläche des Sicherungsträgers ist bereits rechteckig, die vordere habe ich abgerundet belassen. Danach habe ich mir das Zusammenspiel der Teile angesehen, um einige Verbesserungen einfließen zu lassen.
Spiel minimieren
Der Sicherungsträger hat gefühlt nach allen Seiten hin Spiel! Da wäre zum einen der Lagerzapfen des Sicherungsträgers, der in seiner Bohrung schon Spiel hat. Der Lehrdorn auf dem Bild (D=15,05mm) geht gerade so nicht rein.
Deutlich erkennbar auch an der fehlenden Brünierung hinten oben und vorne unten: Durch eine Kippbewegung des kompletten Sicherungsträgers durch den aufschlagenden Verschlussträger, verursacht das den Abrieb am besagten Lagerzapfen des Sicherungsträgers (in der obigen Galerie zu erkennen).
Durch ein Spiel von min. 0,2mm zur Führungsschiene kann man den Sicherungsträger zudem hin und her drehen, auch das will abgestellt werden.
Prallfläche optimieren
Jetzt komme ich zum eigentlichen Schadensbild: Ich will künftig verhindern, dass nochmal abgeplatzte Ecken entstehen und könnte die Prallfläche des Sicherungsträgers optimieren, dabei habe ich mehrere Möglichkeiten:
Das lichte Maß von 28,15mm zwischen den Schienen optimal ausnutzen und die Breite der hinteren Prallfläche von 27,50mm auf 28,00mm erhöhen. Die Bauteilbelastung würde durch den erhöhten Materialquerschnitt sinken.
Beide Prallflächen sind vom Querschnitt her rund gefräst oder gedreht, je nach damaliger Fertigungsstrategie für das gesamte Bauteil. Zumindest jene Flächen nahe der Führungsschienen können rechteckig gefräst werden, was den Querschnitt nochmals geringfügig erhöhen würde.
Das komplette Bauteil wird aus Vergütungsstahl hergestellt, derzeit schwebt mir 42CrMo4V (1.7225) vor, er sollte ausreichend hart und schlagzäh sein.
Schaut man sich die Mechanik des Verschlussträgers und der berührenden Flächen an, stelle ich mir die Frage, warum ich überhaupt die hintere Prallfläche optimieren soll, wenn sie im besten Fall vielleicht gar nicht in Kontakt sein muss? Immerhin prallen zwei wirklich dünne Stege auf diese Fläche auf, da wundert es nicht, wenn es zu Spannnungsspitzen in den Ecken kommt.
Ehrlich gesagt bin ich sogar ein wenig überrascht, dass nicht einer der Stege seinen Geist aufgegeben hat. Eine Alternative wäre also, diese hintere Prallfläche einige Zehntel Millimeter nach hinten zu versetzen, sodass künftige Rückstoßkräfte nur noch in die vordere Prallfläche eingeleitet werden. Schaue ich mir die fehlende Brünierung an genau dieser Stelle an, ist das ja sowieso schon der Fall. Ein Blick ins Innere des Verschlussträgers lässt mich aber zweifeln: Verschluss und Verschlussträger lassen sich ca. 2mm gegeneinander verschieben. Würde ich im hinteren Bereich des Gewehrs verhindern, dass die beiden dünnen Stege (gelbe Pfeile im oberen Bild) aufprallen, würde die eingeleitete Energie über die nachfolgend gekennzeichneten Flächen eingeleitet werden.
Sie sind erheblich größer, als die Kontaktflächen an den Stegen, aber ob ich mir damit einen Gefallen tue, weiss ich erst, wenn es zu spät ist.
Alternative Laborierung
Die wenigsten meiner Blogbeiträge entstehen an nur einem Tag und nachdem ich buchstäblich eine Nacht darüber geschlafen habe, ist mein Entschluss gefallen, besser kein Risiko einzugehen und einfach weiter an meiner Laborierung zu arbeiten. Der Sicherungsträger wird auf jeden Fall nachgefertigt, aber ich werde mich künftig darauf konzentrieren, den Aufprall an sich zu vermeiden, statt zu sehr in den Mechanismus des Gewehrs einzugreifen und Kollisionen dort zu verursachen, wo sie ursprünglich nicht vorgesehen waren.
Das heißt im Klartext: Weniger oder sogar ein anderes (N160?) Pulver in die Patrone laden und die Ladeleiter mit verschiedenen Laufgewichten abermals erproben, bis die Streukreise wieder gut sind. Das bisherige Laufgewicht werde ich jedenfalls stufenweise mit zwei weiteren Klemmringen von je 80 Gramm erhöhen und diesmal mit einer Laborierungen um die 36,5gr. starten. Der Ladedruck dürfte dann bei (geschätzten) 2650-2700 bar liegen. Zum Vergleich: Mit der 38,0gr.-Laborierung lag dieser bei 3069bar (mit Quickload berechnet).
Nicht verzagen, Georg fragen!
Nein, keine Angst, das wird jetzt kein Running-Gag, der sich durch meine Beiträge zieht! Ich will damit nur andeuten, dass der Austausch mit anderen Schützenkollegen für mich Gold wert ist, weil sich dadurch manchmal Möglichkeiten eröffnen, auf die man selbst einfach nicht kommt. Während der Arbeit an diesem Beitrag habe ich zuätzlich einen Besuch bei diesem Schützenkollegen geplant, der ebenfalls AG42B-Besitzer ist. Das war für mich insofern wichtig, als dass ich die Bauteile seines Gewehrs genauer unter die Lupe nehmen konnte, denn erstens ist dieses Gewehr unglaublich wenig geschossen worden und zweitens hat es meist Surplus-Munition „gesehen“ – in seltenen Fällen auch Fabrikmunition. Wie man sieht, haben sich auch in diesem Gewehr die einschlägigen Flächen berührt, allerdings weit weniger heftig, als das bei mir der Fall war. Die Abdrücke im Sicherungsblock konnte man mit dem Fingernagel ertasten und sind geschätzt nur 0,1mm tief.
Viel wichtiger war die Information, die mir Georg im nachträglichen Telefonat noch mitgeteilt hat: Er ist im Internet auf ein Forum gestoßen, in dem eindeutig davor gewarnt wurde, den Ljungman mit progressiven Pulvern zu schießen. Klasse, genau das, was ich gemacht habe und die Quittung habe ich ja auch prompt bekommen…
Aber es ging noch weiter: Um die hohen Gasdrücke wieder in den Griff zu bekommen, wurde im Forum darüber berichtet, einfach die Schraube am Gasabnahmeblock zu verändern. Diese soll gegen eine längere Schraube ausgetauscht werden, die ins Innere des Blocks hineinragt („Pipans gaskanal“) und dadurch an der direkt rechtwinklig abgehenden Kanalbohrung („Gasrör“) den Eintrittsquerschnitt verkleinert, siehe Bild. Fluidtechnisch quasi eine (Drossel-)Blende.
Dadurch kommt weniger Impuls auf den Verschluss, der infolge dessen auch nicht mehr mit der ursprünglichen Energie auf dem Sicherungsträger aufschlägt – falls er ihn aufgrund der dann vorgespannten Verschlussfeder überhaupt noch erreicht! Die gewählte Laborierung mit 37,5gr. N150 könnte ich dadurch möglicherweise unverändert beibehalten. In dem Forum wurde auch noch eine zweite Methode beschrieben, die allerdings die Demontage des Gasrohres bedingt und die Modifikation einer Gewindebuchse nach sich zieht, die direkt vor dem Verschlussträger sitzt. Diese Gewindebuchse könnte man nachfertigen und deren Bohrung so verkleinern, dass dadurch auch wieder eine Drosselung entsteht. Der Aufwand hierfür zieht aber die Demontage von weit mehr Teilen nach sich, er war mir einfach zu hoch.
Wer den Beitrag im besagten Forum nachlesen möchte, kann das hier tun:
Die Sache mit der geänderten Schraube an der Gasabnahme gehe ich auf jeden Fall an, der nächste Beitrag wird dann von dessen Herstellung und Erprobung handeln.
Taktisches Ideenwerk 