Konzept
Zum KK-schießen auf kurze Distanz im Keller wollte ich einen Kugelfang bauen.
Die Anforderungen:
-möglichst keine/geringe Bleistaubemission
-Möglichst keine Splitter
-Möglichst unbegrenzt haltbar
Meine erste Überlegung war ein Kugelfang aus *ausreichend dickem* Holz; allerdings erwies sich das als unbefriedigend, der Verschleiß war zu groß. Ein Kugelfang aus Stahl schied wegen der zu hohen Bleistaubemission und Splitterbildung aus. Getestet wurde noch eine Kombination aus (~5cm) Styropor und Stahl die sich jedoch ebenfalls als unbefriedigend herausstellte.
Meine nächste Überlegung war ein Kugelfang aus einem relativ weichen Material welches nach der Verwendung eingeschmolzen und so regeneriert werden kann. Das Material sollte in eine Bratenform gegossen werden in welcher es dann auch gleich 1:1 im Backofen geschmolzen bzw. regeneriert werden kann. Für einen ersten Versuch wählte ich gewöhnlichen Kerzenwachs (Hartparaffin) als Material aus. Der Wachs wird bereits bei etwa 60°C komplett flüssig, Härte und Schmelzpunkt können durch Mischung mit anderen Substanzen, etwa Öl und Vaseline oder duch die Einsatztemperatur variiert werden außerdem ist er billig und leicht zu bekommen. Die Ofenform wurde etwa 3cm tief mit feinem Quarzsand gefüllt um eine Art "Wachsbeton" zu bilden welcher eine erheblich höhere Druckfestigkeit als reiner Wachs aufweisen sollte; diese Schicht soll die Projektile endgültig stoppen, davor sollen die Projektile weich in eine etwa 2cm dicke reine Wachsschicht darüber eindringen welche die Bildung von Splittern wirksam verhindern sollte. Der Entstandene Kugelfang ist zwar nur sehr klein aber bei der gegebenen Schussentfernung kann ich mit guter Gewissheit annehmen das kein Schuss völlig danebengeht. Falls doch (und für den Fall das der Experimentelle Kugelfang doch nicht hält) wird der Kugelfang mit einem dahinter stehenden aus zwei hintereinander liegenden dicken Spanplatten kombiniert welcher zumindest einen einzelnen Treffer an einer Stelle aushalten sollte. Auch wenn ich nicht glaube hiermit eine völlig neuartige Kugelfang-Bauweise erfunden zu haben ist es mir bisher nicht gelungen eine Beschreibung eines ähnlichen Konzepts zu finden.
In der Praxis stellte sich dieser erste Anlauf aber leider als Reinfall heraus. Der Grund dafür ist die geringe Festigkeit des Wachses welche dazu führt das sowohl Wachs als auch Wachsbeton dazu neigen zu zersplittern wenn der Kugelfang getroffen wird; bereits nach wenigen Treffern ist eine Regenaration nötig, außerdem gibt es so zwar keinen Bleisplitterflug (zumindest beim ersten Treffer) dafür aber Wachssplitterflug.
Es musste also ein neues Material gefunden werden. Ich habe im wesentlichen folgende evaluiert:
-Bitumen bzw. Asphalt
-Weiche Metalllegierung mit niedrigem Schmelzpunkt (eventuell in Kombination mit einer Schicht aus noch weicherem Material darüber)
-Heißkleber oder schmelzbarer, thermoplastischer Kunststoff, etwa PE
-plastischer Schwefel, Schwefelbeton
-Wasser-Eis
-weicheres bzw. modifiziertes Paraffin (wenn es weich genug ist splittert es vielleicht nicht...?)
-Gelatine (sehr weich, in Kombination mit Sand)
Die Metall Lösung wurde schnell verworfen da geeignete Metalle in der benötigten Menge einfach zu teuer sind. Eis wurde ebenfalls schnell verworfen da es offensichtlich nicht fest genug und zu hart und spröde ist, das Splitterproblem wäre hier sicher noch größer. Schwefel und Bitumen wurden verworfen da sie beim Einschmelzen übelriechende und potenziell gesundheitsschädliche Dämpfe freisetzen können welche mit dem Schmelzen in einem normalen Backofen unvereinbar sind. Schwefel ist zudem vermutlich zu hart und spröde, zumindest in kristallinem Zustand. Dennoch haben beide Möglichkeiten bestechende Vorteile, etwa genau bekannte Materialeigenschaften (auch von Mischungen mit Sand), niedriger Schmelzpunkt, hohe Zersetzungstemperatur, Schwefel ist auch etwa mit vielen Kunststoffen oder Heißklebern nicht oder kaum mischbar und zudem dichter sodass er sich eventuell gut mit einer solchen Substanz in einem System mit 2 getrennten Schichten kombinieren lässt. Weiches Paraffin und Gelatine wurden verworfen da hier wohl eine sehr hohe Dicke nötig wäre.
Am Ende fiel meine Wahl auf gewöhnlichen Heißkleber (KRAFTBOX-Klebesticks, günstig erhältlich in kg-Mengen beim Zgonc). Die genaue Zusammensetzung des Klebers ist unbekannt, wahrscheinlich handelt es sich um eine Mischung von >50% EVA mit Petroleumharzen sowie eventuell anderen Zusätzen in geringeren Mengen, etwa Paraffin. Die Konsistenz dieses Materials (relativ weich, elastisch, zäh) ist nahezu ideal. Zudem ist er relativ billig (wenn auch teurer als Wachs oder Bitumen) und zudem gut verfügbar. Nachteile sind der relativ hohe Schmelzpunkt, die hohe Viskosität in flüssigem Zustand, die begrenzte Hitzebeständigkeit (zu hohe Temperaturen können zu einer thermolytischen Zersetzung führen) und der so insgesamt relativ enge Temperaturbereich der für das Schmelzen in Frage kommt und zudem die Emission von fragwürdig riechenden Dämpfen in geschmolzenem Zustand.
Aufbau
Die Grundlage bildet eine Ofenform aus (~0,5mm) Edelstahl (Ikea KONICS). Zur Stabilisierung hab ich eine Gitterstruktur aus M4 Gewindestangen in den Boden der Ofenform eingebaut. Der Abstand zwischen den Stäben beträgt etwa 2,5cm in Längsrichtung und 3,5cm in Querrichtung. Unter- und oberhalb des Gitters wurde ein Drahtfliegengitter gelegt, die Gitterstruktur ist über 4 Löcher fest mit der Ofenform verschraubt. Der Gitterabstand ist relativ willkürlich gewählt, im Nachhinein betrachtet wäre ein geringerer Abstand vermutlich besser. Die Idee eine massive Stahlplatte als Grundplatte einzubauen wurde verworfen da ich befürchtete es könnte sich unter der Platte eine Luftblase halten; im Nachhinein betrachtet wäre aber auch der Einbau einer solchen Platte wohl kein Fehler gewesen. Anschließend wurde die Bratenform etwa 2,5cm tief mit feinem Quarzsand gefüllt (eine Mischung aus feinem mit etwas gröberem wäre eventuell besser gewesen). Der Quarzsand wurde vorher getrocknet um zu verhindern das es zu Wasser- oder Wasserdampfeinschlüssen kommt. Anschließend wurden 2kg der genannten Klebesticks auf dem Sand verteilt und das Ganze in den Ofen geschoben. Ein erster Beschusstest verlief sehr positiv, abgesehen davon das sich nach mehreren Treffern in unmittelbarer Nähe zueinander eine Delle auf der Rückseite abzeichnet. Daher wurde die Stärke der Sandschicht um etwa 1,5cm erhöht und gut 1kg Heißkleber zusätzlich hinzugefügt, die reine Kleberschicht oberhalb der Sandschicht ist etwa 0,5cm dick. Dieser zusätzliche Heißkleber stammt jedoch aus einem Altbestand und enthielt einige weiß gefärbte Klebesticks. Diese weiß gefärbten Klebesticks begannen sich beim Schmelzen zu verfärben und zu zersetzen was nun für eine unansehnliche braune Färbung mit einigen schwarzen Fragmenten sorgt die Funktionalität jedoch nicht beeinträchtigt.
Einsatz
Das neue Konzept bewährt sich im Einsatz hervorragend. Auch mit schnellen Projektilen (Federal 745) verschossen mit meinem Savage Mark II FV-SR hält der Kugelfang eine größere Anzahl von Treffern (>10) in unmittelbarer Nähe zueinander ohne bleibende Schäden aus. Um Ziele auf dem Kugelfang zu befestigen muss dessen Oberfläche nur ein wenig erwärmt werden (mit einem Föhn oder einer Heißluftpistole), anschließend können sie einfach aufgeklebt werden. Es gibt kein erkennbare Bleistaubemission oder Bleisplitterbildung. Nur in Einzelfällen lösen sich nach mehrfachen Treffern in unmittelbarer Nähe zueinander kleine Heißkleber-Splitter von der Oberfläche ab. Auch die Regeneration im Ofen funktioniert sehr gut. Aufgrund der hohen Viskosität, Klebrigkeit und Temperatur ist es jedoch nicht so einfach wie beim Wachs möglich die Projektile zu bergen; ich belasse sie daher im Kugelfang.
Skalierbarkeit
Durch eine Erhöhung der Schichtdicke und einer Kombination mit einer Grundplatte aus massivem Stahl sollte sich das Prinzip theoretisch auch für Geschosse mit wesentlich größerem Kaliber und/oder größerer kinetischer Energie eignen. Auch eine verbesserte Sandmischung könnte die Festigkeit eventuell erhöhen. Die Fläche des Kugelfangs wird dadurch limitiert das er noch in einen Ofen zur Regeneration passen muss. Eventuell ist auch eine Regeneration ohne Ofen möglich allerdings nicht einfach. Es wäre etwa denkbar den Kugelfang einfach von unten mit einer Gasflamme zu erhitzen. Dabei können jedoch eventuell hohe Temperaturgradienten innerhalb des Materials auftreten die zu einer lokalen Überhitzung und damit einer thermolytischen Zersetzung führen. Das Problem ist jedoch nicht unlösbar, man könnte etwa die Wärme durch eine untergelegte Platte besser über die Grundfläche verteilen. Eventuell könnte man auch eine Heizung mit einem Heizdraht direkt in den Kugelfang einbauen jedoch muss dann gewährleistet werden das dieser nicht beim Beschuss beschädigt wird, auch hier darf es freilich nicht zu einer Überhitzung kommen. Eine Substanz mit einem niedrigeren Schmelzpunkt und/oder höherer Zersetzungstemperatur wäre hier klar im Vorteil. Bitumen scheint hier ein aussichtsreicher Kandidat zu sein und ist zudem speziell in großen Mengen auch billiger. Die Herstellung und Regeneration von Platten mit einer Größe von mehr als 1m² scheint damit mit überschaubarem Aufwand machbar.
