mini|Krupp-Keilverschluss. Schweizerische Ord. 8,4 cm Feldkanone 1879 Der Keilverschluss ist eine Verschlusskonstruktion, die im Laufe der Jahre in den unterschiedlichsten Konstruktionen der Waffentechnik zum Einsatz kam. mini|Querkeilverschluss der Kanone des Kampfpanzers T62 in der Wehrtechnischen Studiensammlung Koblenz mini|Fallkeilverschluss einer 5-cm-Kanone Grundsätzliche Anforderungen Der Verschluss des Geschützes schließt das Rohr nach hinten ab und überträgt bei der Schussabgabe die Kraft des Rückstoßes über das Rohr auf die Lafette. Bei Geschützen, die hülsenlose Munition verschießen, verhindert er mit dem Liderungsring das Austreten von Treibladungsgasen. Beim Verschießen von Patronenmunition wirft bei halbautomatischen Geschützen ein von ihm betätigter Mechanismus beim Öffnen automatisch die Hülse aus. Grundsätzlich muss sich der Verschluss bei manueller Betätigung mit wenigen Handbewegungen schnell öffnen und sicher schließen lassen. Bei Geschützen, die Patronenmunition verschießen, sollte das im Verschlusskeil angebrachte Schloss, resp. die Abfeuerungsvorrichtung, gegen unbeabsichtigte Schussabgabe gesichert sein. Gefordert werden weiterhin ein geringes Gewicht und geringe Abmessungen, um die tote Rohrlänge, das heißt die Länge des Rohres hinter der Patronen- bzw. Pulverkammer, zu minimieren. Diese tote Rohrlänge bestimmt zusammen mit dem Rücklaufweg des Rohres die maximal mögliche Erhöhung bei gegebener Lafettenkonstruktion.
Geschichte mini|Preußischer Doppelkeilverschluss für die Feldartillerie in der Konstruktion von 1867 Vorderlader blieben bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts die bestimmende Konstruktionsform für Artilleriegeschütze. Da die damaligen Gefechte sowohl zu Land als auch auf See auf wenige hundert Meter Entfernung geführt wurden, genügten die Schussleistungen den damaligen Anforderungen. Mit dem Aufkommen der gezogenen Infanteriewaffen, unter Verwendung von Langgeschossen, reichten die Reichweiten der Vorderlader nicht mehr aus, um die Infanterieverbände wirkungsvoll bekämpfen zu können, da diese jetzt außerhalb der Reichweite der Vorderladergeschütze agieren konnten. Aus diesem Grund versuchte der Italiener Giovanni Cavalli 1846 das System der gezogenen Infanteriewaffen auf die Geschütze zu übertragen und so konstruierte er einen gezogenen 30-Pfünder-Hinterlader. Als Verschluss wählte er hierfür im Gegensatz zu Wahrendorff, welcher für seine Geschütze den Kolbenverschluss benutzte, einen Keilverschluss.Josepf Schmölzl: Ergänzungs-Waffenlehre. Ein Lehrbuch zur Kenntnis und zum Studium der Feuerwaffen der Neuzeit. Literarisch-artistische Anstalt der J.G. Cotta’schen Buchhandlung. 2. Auflage. München 1857, S. 225. Dieser Verschluss bewährte sich allerdings nicht, da er zu schwach ausgelegt war. In der Folgezeit wurden die gezogenen Geschütze mit dem Wahrendorff’schen Kolben bzw. in England mit dem Armstrong’schen Verschluss ausgerüstet.
In Preußen griff man bei der Entwicklung der gezogenen Hinterlader die Idee des Keilverschlusses wieder auf und führte ihn 1862 als Kreiner’schen Keilverschluss in der Festungs- und Belagerungsartillerie ein. Nachfolger für diese Konstruktion war 1864 bei der Feldartillerie der sogenannte Wesener’sche Keilverschluss. Da dieser aber im Ganzen zu schwach ausgelegt war, wurde bereits 1866 die Fertigung wieder eingestellt und er wurde 1867 durch einen modifizierten Kreiner’schen Keilverschluss ersetzt.
Parallel zu den preußischen Entwicklungen wurden durch die Fa. Krupp eigene Verschlusssysteme entwickelt. So erhielt die Fa. Krupp bereits am 29. Oktober 1862 in England ein Patent auf einem Flachkeilverschluss.Diedrich Baedecker: Alfred Krupp und die Entwicklung der Gussstahlfabrik zu Essen. G.D. Baedecker, Essen 1889, S. 52. 1864 folgte für die Feldartillerie der sogenannte „einfache Rundkeilverschluss“. 1866 wurde dieser für den Einsatz bei den großen Kalibern umkonstruiert und zur leichteren Bewegung beim Öffnen und Schließen mit einer Transportschraube versehen. Die umständliche Art der Verriegelung – hierfür wurde ein stirnseitig angebrachter Sperrbolzen benutzt – wurde mit der verbesserten Konstruktion von 1868 beseitigt. Dieser Verschluss blieb bis zur Einführung der Schnellfeuerverschlüsse in den 1890er Jahren im Gebrauch.Krupp 1812 bis 1912. Verlag von Gustav Fischer, Jena 1912, S. 152.
Mit der Einführung der rauchschwachen Treibladungen in den 1880er Jahren entfielen die starken Qualmwolken beim Schuss und es musste bis zum nächsten Schuss nicht mehr abgewartet werden, bis die Sicht frei war, somit war die Möglichkeit gegeben, schneller schießen zu können. Zur Lösung dieser Frage waren zwei Hauptprobleme zu lösen, einmal die Beschleunigung des Ladevorganges und zum zweiten die Frage der Standfestigkeit der Geschütze beim Schuss.
Die Entwicklung der Schnellfeuerverschlüsse wurde durch die Fortschritte, welche man zwischenzeitlich bei der Fertigung von metallischen Kartuschen erzielt hatte, begünstigt. Anfänglich kam der Krupp’sche Schnellfeuer-Rundkeilverschluss C/87 zur Anwendung. Bereits 1888 konnte Krupp eine 13-cm- und 1890 eine 15-cm-Kanone mit einem Schnellfeuerverschluss ausrüsten.Krupp 1812 bis 1912. Verlag von Gustav Fischer, Jena 1912, S. 346. Der Schnellfeuer-Rundkeilverschluss C/87 wurde 1895 durch den Leitwellverschluss verdrängt, der dann über Jahre die vorherrschende Verschlussart war.Krupp 1812 bis 1912. Verlag von Gustav Fischer, Jena 1912, S. 349. Im weiteren Verlauf der technischen Entwicklung kam es dann zur Konstruktion weiterer Verschlusssysteme.
Konstruktionsprinzip Beim Keilverschluss gleitet ein Keil entweder waagerecht oder senkrecht in das Rohr und schließt es nach hinten ab. Durch die Keilform und die Bewegung des Keiles werden sowohl Gasdichtigkeit als auch Verriegelung sichergestellt. Bauformen des Keilverschlusses in neuerer Zeit sind der Verschluss nach Armstrong, der Krupp’sche Leitwellverschluss und der Schubkurbelverschluss nach Erhardt, die sich durch die Konstruktion der Bedien- und Verriegelungselemente unterscheiden. Vorteilhaft sind Gasdichtigkeit und zuverlässige Verriegelung. Mit Ausnahme der Entwicklung von Armstrong zeichnet sich die Konstruktion auch durch einfache Bedienung und kurze Ladezeiten sowie die Möglichkeit zur Automatisierung aus. Nachteilig ist das relativ hohe Gewicht und die relativ große tote Rohrlänge. Weiterentwicklungen sind der Fallblockverschluss und der umlegbare Keilverschluss, die sich durch geringe bewegte Massen auszeichnen und die Schwerkraft zum Bewegen des Keils ausnutzen und damit ein noch schnelleres Nachladen zulassen. Durch die geringe Masse sind sie allerdings nur für Geschütze bis zu einem Kaliber von ungefähr 75 mm einsetzbar.
Beschreibung der einzelnen Systeme Verschlusskonstruktion nach Armstrong mini|Verschlusskonstruktion nach Armstrong
Beim Verschluss nach Armstrong wird ein metallischer Block von oben in das Rohr eingeführt. Die Verriegelung wird kraftschlüssig durch eine Schraube hergestellt, die von hinten in das Rohr eingedreht wird und den Metallblock gegen den hinteren Rand der Pulverkammer drückt. Ein auf dem Block angebrachter Kupferring dichtet die Pulverkammer gasdicht ab. Die einzelnen Elemente des Verschlusses sind nicht miteinander gekoppelt, daher sind Öffnen und Schließen des Verschlusses kompliziert und zeitaufwendig. Die Weiterentwicklung des ursprünglichen Armstrong-Verschlusses führte zu den Konstruktionen von Joseph Whitworth und Armstrong, die den Schraubenverschlüssen mit ununterbrochenen Gewinden zuzuordnen sind.
Preußischer Doppelkeilverschluss Es gab je nach Verwendungszweck zwei unterschiedliche Ausführungen:
Doppelkeilverschluss für die Feldartillerie, Doppelkeilverschluss für die Belagerungs- und Festungsartillerie.
Die beiden Systeme unterschieden sich lediglich in bestimmten Konstruktionsmerkmalen, welche durch die unterschiedlichen Dimensionen der Geschützrohre bedingt waren. Die folgenden Erklärungen beziehen sich auf die zweite Ausführung.
In der ursprünglichen Version von 1862 bestand der Verschluss aus zwei quer durch das Bodenstück des Rohres gesteckten massiven Keilen, welche, wenn sie mit ihren schiefen Ebenen aufeinander lagen, ein Prisma bildeten. Durch ein Verschieben der beiden Keile gegeneinander konnte die Höhe des Prismas so verändert werden, dass der Keil bequem aus dem Keilloch gezogen werden konnte. Diese Verschiebung wurde durch die Spindel ermöglicht bzw. unterstützt, welche in der Stirnseite des Vorderkeiles eingeschraubt wurde. Gehaltert wurde die Spindel in einem durchbohrten hakenförmigen Ansatz des Hinterkeiles. Die Bewegungen des Verschlusses wurden durch zwei auf der rückwärtigen Seite des Hinterkeiles angebrachte Nuten kontrolliert, in welche die Grenzschraube eingriff. Sicherungselemente gegen ein unbeabsichtigtes Öffnen des Verschlusses waren nicht vorhanden. Zur Liderung waren Pressspanscheiben vorgesehen. Im äußersten Notfall konnte auch ohne die Scheiben geschossen werden. Im Großen und Ganzen war der Verschluss zwar brauchbar, doch es kam immer wieder zu Störungen, da bei dieser Konstruktion der bewegliche Keil den Seelenboden bildete und der sich beim Schuss hier ablagernde Pulverschleim die Funktion des Verschlusses behinderte.Karl von Sauer: Grundriss der Waffenlehre. Literarisch-artistische Anstalt der I.G. Gotta’schen Buchhandlung, München 1869, S. 354.
Im Laufe der Jahre wurde diese Konstruktion mehrfach geändert. So wurde bereits 1864 der Verschluss, ähnlich wie es bereits bei der Konstruktion des sogenannten Wesener’schen Keilverschlusses für die Feldartillerie geschehen war, gedreht, so dass jetzt der Festkeil an der Ladungsseite anlag. Außerdem wurde jetzt in den Vorderkeil eine Stahlplatte eingelassen, um bei den unvermeidbar auftretenden Ausbrennungen durch die Pulvergase nicht mehr den kompletten Verschluss auswechseln zu müssen. Die Stahlplatte war viereckig und überragte den Vorderkeil deutlich nach oben und unten. Diese Seiten der Stahlplatte waren gerundet und griffen hiermit in entsprechende Nuten des Keilloches ein. Außerdem war die Stahlplatte mit einer kreisrunden Ausdrehung versehen, in welche die sogenannte „Kupferliderung“ eingelegt werden konnte. Als weitere Änderung wurde die bisher seitlich angebrachte Grenzschraube durch eine stirnseitig angebrachte ersetzt. Als Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Öffnen des Verschlusses wurde linksseitig am Rohr ein Winkelstück angebracht, unter welches im geschlossenen Zustand des Verschlusses die Tellerscheibe der Kurbel zu liegen kam. Die Tellerscheibe war auf einem Teil des Umfanges in ihren Durchmesser verkleinert, so dass nach einer gewissen Umdrehung der Kurbel die Tellerscheibe freilag und der Verschluss herausgezogen werden konnteJ. Schott: Grundriss der Waffenlehre. Eduard Zernin, Darmstadt / Leipzig 1868. S. 63 bis 65..
In einer weiteren Variante wurde um 1866 die stirnseitig angebrachte Grenzschraube durch einen federbelasteten Knebel ersetzt, welcher die Demontage des Verschlusses ohne Benutzung eines Werkzeuges ermöglichte. Außerdem wurde die Kreiner’sche Kupferliderung durch den sogenannten Broadwellring ersetzt.
Krupp’scher Rundkeil Mit der Entwicklung der Ringrohre und der damit einher gehender Steigerung der Pulverladungen stellte man bei Krupp sehr schnell fest, dass die bis dahin auch für schwere Rohre (Kaliber größer 72-Pfünder) verwendeten Flachkeilverschlüsse nicht genügen konnten. So kam es, ausgehend von den Erfahrungen, welche man von Krupp bis dahin mit den Rundkeilen für die leichteren Kaliber (hier die insbesondere für die russische Armee entwickelten Rundkeilverschlüsse der Feldgeschütze) gemacht hatte, zur Entwicklung der Rundkeilverschlüsse für die schweren Rohre. Es sind hier bei besonders zwei Entwicklungen erfolgt:
Rundkeilverschluss C/1866 Rundkeilverschluss C/1868.
Rundkeilverschluss C/1866