Schussapperat oder Hammerschlag

Wissenschaft Physik
#1

Hallo Experten.

Wieso kann man in sehr harten Beton mit dem Schussapperat einen Nagel ohne weiteres unbeschädigt und auch fest einschießen.

Aber die gleichen Stahlnägel mit noch so gut gezielten Hammerschlägen fast immer Beschädigungen (auch am Stahlnagel selbst) oder Verformungen und weniger Festigkeit haben?

Selbst die Stahlspitze des Nagels wird stumpfer beim einhämmern, wogegen ein eingeschossener Stahlnagel fast unversehrt ist?
Ich habe zur Kontrolle selbst welche ausgebaut die unversehrt waren.
Wer kann das erklären.

Gruß
Franz Burbach

#2

Hi…

Wieso kann man in sehr harten Beton mit dem Schussapperat
einen Nagel ohne weiteres unbeschädigt und auch fest
einschießen.

Aber die gleichen Stahlnägel mit noch so gut gezielten
Hammerschlägen fast immer Beschädigungen (auch am
Stahlnagel selbst) oder Verformungen und weniger Festigkeit
haben?

Meine Theorie:

Man bekommt den Nagel nicht mit einem Schlag in die Wand (dann wäre das Ergebnis gleich). Bei jedem Einzelschlag aber wird der Nagel in Vibration versetzt, was den bis dahin vorhandenen Kanal weitet. Ein von Hand in Beton eingeschlagener Nagel steckt sozusagen in einem übergroßen Loch und wird primär durch gepressten Betonstaub gehalten.
Der geschossene Nagel verusacht ein kleineres Loch, in dem er denn auch besser sitzt.

genumi

#3

Hallo Franz,

ich dachte schon, Du wärst ausgestiegen?

Wieso kann man in sehr harten Beton mit dem Schussapperat
einen Nagel ohne weiteres unbeschädigt und auch fest
einschießen.

Aber die gleichen Stahlnägel mit noch so gut gezielten
Hammerschlägen fast immer Beschädigungen (auch am
Stahlnagel selbst) oder Verformungen und weniger Festigkeit
haben?

Ich denke, daß der maßgebende Faktor die Geschwindigkeit sein wird.
Welche Geschwindigkeit kannst Du mit einem von Hand geführten Hammer erreichen?
Soweit mich meine Erinnerung nicht täuscht, glaube ich an ca. 2m/s bei einem Schmiede- Handhammer.
Bei einem kleineren Hammer und kurzen Schlägen vllt. weniger.

Kennst Du zufällig die Austrittsgeschwindigkeit bei einem Schußapparat?

Ich habe mal ein Experiment gesehen, bei dem ein Bleistifft nur aufgrund seiner hohen Geschwindigkeit ein 2,5 cm dickes Holzbrett unbeschädigt durchschlagen hat.
Vllt. melden sich noch andere Experten zu Deiner Frage.

Gruß:
Manni

#4

Hallo genumi
Zuerst einmal danke für die schnelle Antwort.

Mit deiner Antwort gehe ich konform.

Aber was ich nicht richtig verstehe ist warum die gleichen Stahlnägel bei dem doch weniger starken Hammerschlag trotzdem an der spitze beim einschlagen abplatten oder krumm werden
(Krumm könnte ich ja noch als schlecht gezielten Schlag akzeptieren)
Aber der imense Verschleiß an der Spitze des Stahlnagels gegenüber dem eingeschossenen macht mich stutzig.
Mein Berufschullehrer begründete das mit der Aussage: Das Material beim einschießen hätte keine Zeit zum nachdenken bei der hohen Geschwindigkeit.
klingt lustig aber ich denke physikalisch gesehen ist da was dran

MfG
Franz Burbach

#5

Hallo Franz,
die Idee von Manni halte ich für einleuchtend: Die Geschwindigkeit ist neben des Impulsstroms (=Kraft) ausschlaggebend.
Beim Schuss hat der Nagel allen Impuls, der anscheinend ausreicht im Beton zu versinken. Beim Hämmern wird bei jedem Schlag am Kopf etwas Impuls übertragen (Hammer-Nagel), der muss zur Spitze (Spitze-Beton) kommen, und das verbiegt den Nagel.
Dadurch, dass oben die Kraft angreift und unten wirken muss, treten unweigerlich Scherkräfte auf, die den Nagel verbiegen.
Die Spitze wird stumpf, weil die (ebenso unweigerlich auftretenden) Vibrationen die Spitze viele Male gegen den Beton treffen lassen.
Beim Einschießen hat der Impuls die Möglichkeit „innen“ abzufließen, d.h. den Nagel zu verbiegen oder eben in die Mauer zu fließen - das geht viel einfacher.

Vllt. äußert sich ein echter Ingenieur oder Materialwissenschaftler dazu :smile:

gruß
jartUl

#6

‚keine Zeit zum Nachdenken‘
Lol Franz,
das ist, was ich mit „abfließen“ vom Impuls meine - geniale Erklärung :smile:

gruß
jartUl

#7

Hallo Franz,

ich dachte schon, Du wärst ausgestiegen?

Hallo Manni grüß dich
Hast fast richtig gedacht aber ich las heute einen artikel über Sprengstoff und sprengen da konnte ich es einfach nicht lassen zu antworten.

Wieso kann man in sehr harten Beton mit dem Schussapperat
einen Nagel ohne weiteres unbeschädigt und auch fest
einschießen.

Aber die gleichen Stahlnägel mit noch so gut gezielten
Hammerschlägen fast immer Beschädigungen (auch am
Stahlnagel selbst) oder Verformungen und weniger Festigkeit
haben?

Ich denke, daß der maßgebende Faktor die Geschwindigkeit sein
wird.
Welche Geschwindigkeit kannst Du mit einem von Hand geführten
Hammer erreichen?
Soweit mich meine Erinnerung nicht täuscht, glaube ich an ca.
2m/s bei einem Schmiede- Handhammer.
Bei einem kleineren Hammer und kurzen Schlägen vllt. weniger.

Kennst Du zufällig die Austrittsgeschwindigkeit bei einem
Schußapparat?

Manni ich schätze mal zwischen 270 bis an die 400 meter pro Sekunde,es gibt da verschiedene starke bis sehr starke ladungen.
ist zwar von mir geschätzt, wer es genau weiß soll es mal sagen aber ich denke das könnte in etwa hinkommen

Ich habe mal ein Experiment gesehen, bei dem ein Bleistifft
nur aufgrund seiner hohen Geschwindigkeit ein 2,5 cm dickes
Holzbrett unbeschädigt durchschlagen hat.

Manni das ist sogar noch ein besseres Beispiel.
ich habe ein Holzpfosten in Amerika gesehen wo nach einem Tornado eine Spielkarte bestimmt 3 cm tief drin steckte.
klingt verrückt aber ich schwör das war echt, hab ich selbst gesehen und das war nicht getürkt,

Vllt. melden sich noch andere Experten zu Deiner Frage.

Gruß:
Manni

Gruß Franz

#8

Lol Franz,
das ist, was ich mit „abfließen“ vom Impuls meine - geniale
Erklärung :smile:

Danke Jartul
siehste wir kommen der Sache schon näher,haa…
deine Erklärung fand ich auch sehr informativ.

gruß
jartUl

#9

Hallo,

Wieso kann man in sehr harten Beton mit dem Schussapperat
einen Nagel ohne weiteres unbeschädigt und auch fest
einschießen.
Aber die gleichen Stahlnägel mit noch so gut gezielten
Hammerschlägen fast immer Beschädigungen (auch am
Stahlnagel selbst) oder Verformungen und weniger Festigkeit
haben?

beim Einschießen wird die Masse des Nagels beschleunigt, von der
Spitze bis zum Ende.Die gesamte Energie welche zum Einschlagen
erforderlich ist,ist dann in dem Nagel selbst und wird in Bruchteilen
von Sekunden übertragen und zerstört das Material.Der Nagel hat gar
keine „Zeit“ sich zu verformen.

Der gehämmerte Nagel leitet die Einschlagenergie nur weiter vom
Hammer zur Spitze,er wird ständig „geschmiedet“,Anfangsverformung
vergrößert.Auch ist der Schlag des Hammers nie genau axial gerichtet
sondern exzentrisch zum (wirksamen)Querschnitt des Nagels.
Er leistet dann Verformungsarbeit.
Außerdem wird der Hammerschlag , soweit der Nagel elastisch reagiert,
vom Nagel teils „abgefedert“,soweit er sich verformt, Energie
vernichtet (Erwärmung)
Die Nagel-Masse selbst ist an der „Einschlagarbeit“ nicht beteiligt.

Man kann Stahlnägel auch in Eisen schießen.

Gruß VIKTOR

#10

Hallo Viktor,

vielen dank für deine sehr verständliche Erklärung.
Wie man sagt: Einem Ingenieur ist nichts zu schwer. :smile:

Also waren wir ja dicht an der Sache dran.
ein frohes Weihnachtsfest für dich
und danke für deine Antwort.

Viktor, weißt du eventuel auch noch wie schnell ein Schussapparat ist?

Gruß

Franz Burbach

#11

Hallo Franz

Viktor, weißt du eventuel auch noch wie schnell ein
Schussapparat ist?

leider nein, würde mich auch interessieren.
Es wird wohl ,je nach Verwendungszweck, Unterschiede geben.
Gruß VIKTOR

#12

Hallo Franz!

Ich habe die Antworten gelsen, die du gekriegt hast und kann mir kaum vorstellen, dass sie richtig sind. Wenn die Energie gänzlich IM NAGEL stecken würde, wären die Geräte gefährlicher, als manche waffenscheinpflichtige Gewehre.

Was ich zum Thema kinetische Energie von Nägeln gefunden habe, und dich vielleicht auch interessieren könnte:

http://de.wikipedia.org/wiki/Hohlladung

Zitat daraus:

Bei einer Strahlgeschwindigkeit um 10 km/s liegt der Druck in der Größenordnung von 200 GPa. Bei diesem Druck verhalten sich Festkörper wie Flüssigkeiten, sodass der Metallstrahl nach Gesetzmäßigkeiten der Hydrodynamik das Hindernis wie eine Flüssigkeit durchdringt.

Und das hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Durchschlagskraft

Grüße

Andreas

#13

Hallo Andreas,

Zitat daraus:

Bei einer Strahlgeschwindigkeit um 10 km/s liegt der Druck in
der Größenordnung von 200 GPa. Bei diesem Druck verhalten sich
Festkörper wie Flüssigkeiten, sodass der Metallstrahl nach
Gesetzmäßigkeiten der Hydrodynamik das Hindernis wie eine
Flüssigkeit durchdringt.

Ich glaube kaum, daß so ein Nagelschußapparat eine Austrittsgeschwindigkeit von 36.000 km/h erreicht.
Diese Vergleich hinkt also beträchtlich.

Es kann aber eigentlich nichts anderes sein, als die Austrittsgeschwindigkeit des Nagels, die ihn in eine Mauer oder gar Beton treibt.
Leider kennt bisher niemand genau die Schußgeschwindigkeit eines solchen Gerätes.
Franz liegt mit seiner Schätzung vllt. richtig.

Gruß:
Manni

#14

Hallo Manni!

Ich glaube kaum, daß so ein Nagelschußapparat eine
Austrittsgeschwindigkeit von 36.000 km/h erreicht.

Grins.

Natürlich nicht. Es sollte ein Denkanstoß sein.

Grüße

Andreas

#15

Hallo Andreas,

Grins:

Natürlich nicht. Es sollte ein Denkanstoß sein.

Aber Du hattest doch die vorherigen Antworten mit der Geschwindigkeit angezweifelt?

Der Denkanstoß in dieser Hinsicht lag doch schon vor.

Gruß:
Manni

1 Like
#16

Hallo Manni!

Die beiden Links lagen noch nicht vor, und ich dachte, sie wären - möglicherweise - von Interesse. Deshalb habe ich mich entschlossen, sie zu posten, auch wenn sie meiner eigenen, auch nicht unfehlbaren, Meinung widersprechen. Das wird wohl erlaubt sein.

Grüße

Andreas

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#17

Ich glaube kaum, daß so ein Nagelschußapparat eine
Austrittsgeschwindigkeit von 36.000 km/h erreicht.
Diese Vergleich hinkt also beträchtlich.

manni der sp… der hat zu viel Sience-fition gelesen

Es kann aber eigentlich nichts anderes sein, als die
Austrittsgeschwindigkeit des Nagels, die ihn in eine Mauer
oder gar Beton treibt.
Leider kennt bisher niemand genau die Schußgeschwindigkeit
eines solchen Gerätes.
Franz liegt mit seiner Schätzung vllt. richtig.

Gruß:
Manni

Hallo Manni

Ich hab mich schlau gemacht, und ich lag mit meiner Schätzung richtig
Es soll sogar Munition für Bolzensetzwerkzeuge bis 500m/sec gegeben haben.
Die aber verboten ist.
Aus rechtlichen gründen wurde die Munitionsgeschwindigkeit mittleweile sehr stark reduziert.
vermutlich angst vor Terrorismus oder was immer.
Die Hersteller haben dafür das Antriebssystem so verändert so das man mittlerweile mit sogar geringen Geschwindigkeiten von etwa nur noch 80m/sec
durch einen Nachschubbolzen trotzdem starke eindringtiefen erreicht,

Es ist zwar dadurch mehr als Einschub als wie ein Einschuss anzusehen.

Aber man hat sich immerhin eine neue Lösung ausgedacht, es gibt also immer noch schlaue Köpfe.

Übrigens nimm die Sprüche von Andreas nicht so ernst,
Der verwechselt einen Bolzenschussapparat (So nennt man die Geräte genau)
mit einer Panzerfaust mit einem Hohlladungsgeschoss

Der denkt wahrscheinlich wir wollen Krieg spielen und nicht arbeiten.

Siehe sein Artikel (im selben Brett weiter unten) zum Sprengen und seine Kommentare, dann verstehst du das schon.

Die Munitionsdosen waren früher nur Farblich gekennzeichnet
Von weiß (schwach) …bis… schwarz (stark)
aber ohne groß weitere genaue Angaben.
Muss sich möglicherweise aber nun alles geändert haben.
Sch…ß Terroristen.

Übrigen beim Googlelesen gefunden, es gibt einen neuen Sprengstoff,
(für Andreas, ich betone, keine Antriebsmunition)
der aber aus Sicherheitsgründen kaum Verwendung findet,
der auf sage und schreibe „9300 m/sec“ kommen soll.
Der schnellste mir bekannte.
Das noch zu der Geschwindigkeitsangabe von Andreas.

MfG

Franz

#18

Hallo Franz!

Es ist zwar dadurch mehr als Einschub als wie ein
Einschuss anzusehen.

Na also, dann lag ich ja mit meiner Vermutung richtig.

Übrigens nimm die Sprüche von Andreas nicht so ernst,
Der verwechselt einen Bolzenschussapparat (So nennt man
die Geräte genau)
mit einer Panzerfaust mit einem Hohlladungsgeschoss

Ich verwechsele gar nichts. Es war nur ein Denkanstoß.

Grüße

Andreas

#19

Hallo Andreas,

Die beiden Links lagen noch nicht vor, und ich dachte, sie
wären - möglicherweise - von Interesse. Deshalb habe ich mich
entschlossen, sie zu posten, auch wenn sie meiner eigenen,
auch nicht unfehlbaren, Meinung widersprechen. Das wird wohl
erlaubt sein.

Nichts für ungut.
Ich freue mich immer über Denkanstöße.

Schöne Weihnachten.

Gruß:
Manni

#20

Hallo Franz,

manni der sp… der hat zu viel Sience-fition gelesen

…jetzt gehst Du aber unverhältnismäßig hart mit dem A. um:frowning:

Gruß:
Manni

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