In 1854 ontwierp William Armstrong, een Engelse waterbouwkundig ingenieur, een geheel nieuw type kanon. In plaats van gewoon een massief stuk metaal uit te boren, smeedde Armstrong zijn loop uit smeedijzer (later uit staal). Vervolgens smeedde hij een reeks buizen die hij, door ze te verhitten en te laten krimpen, over de basisloop heen legde om ze te versterken op de plaats waar de grootste interne druk werd uitgeoefend. De loop was voorzien van een aantal smalle spiraalvormige groeven en het projectiel was langwerpig en bedekt met lood. Het geweer werd van achteren geladen, waarbij de kulas werd gesloten door een stalen “ontluchtingsstuk” dat in een verticale gleuf werd geplaatst en daar werd vastgezet met een schroef met een grote diameter. De schroef was hol om hem lichter te maken en het laden te vergemakkelijken.
In 1859 namen de Britten het Armstrong systeem over voor veld- en marine artillerie. In diezelfde periode hadden de Pruisen kanonnen van Alfred Krupp getest, en in 1856 namen zij hun eerste Krupp-kogelwerper aan. Deze was gemaakt van een massief stalen smeedstuk, geboord en vervolgens doorboord met een paar diepe groeven, en het kulas werd gesloten met een dwars verschuifbare stalen wig. Het Krupp projectiel had een aantal zachte metalen noppen in het oppervlak, zo geplaatst dat ze uitgelijnd waren met de groeven in het geweer. In zowel de Armstrong als de Krupp pistolen werd de afsluiting – d.w.z. de afsluiting van het kulas tegen het ontsnappen van gas – uitgevoerd door een zachte metalen ring die in het oppervlak van het ontluchtingsstuk of de wig werd gestoken. Deze ring drukte stevig tegen de monding van de kamer om de vereiste afdichting te verschaffen.
Ondertussen namen de Fransen een door Treuille de Beaulieu ontworpen mondingslaadsysteem aan, waarbij het geweer drie diepe spiraalvormige groeven had en het projectiel van zachte metalen noppen was voorzien. Het kanon werd vanaf de monding geladen door de noppen in de groeven te plaatsen voordat de huls werd geramd.
Armstrong kanonnen waren succesvol tegen Maori’s in Nieuw-Zeeland en tijdens de Opiumoorlogen in China, maar de ontwikkeling van de ijzerjagerschepen in Europa vroeg om kanonnen die krachtig genoeg waren om pantsers te verslaan, en de kulassluiting van het Armstrong kanon was niet sterk genoeg om grote ladingen kruit te weerstaan. Daarom gingen de Britten in 1865 over op een systeem met mondstukvulling dat vergelijkbaar was met dat van de Beaulieu, omdat alleen dit de vereiste kracht zou leveren en de complicaties van het dichten van het kulas zou voorkomen.
In de loop van de jaren 1870 werden de kanonnen, vooral die voor kustverdediging en de marine, langer om zoveel mogelijk kracht uit grote ladingen kruit te halen. Dit bemoeilijkte het laden via de loop en stimuleerde de ontwikkeling van een efficiënt systeem voor kulaslading. Verschillende mechanismen werden uitgeprobeerd, maar het mechanisme dat alle andere verdrong was de onderbroken schroef, ontworpen in Frankrijk. Bij dit systeem was het achterste uiteinde van de loop voorzien van schroefdraad, en werd een eveneens geschroefde stop gebruikt om het geweer te sluiten. Om te voorkomen dat de plug meerdere keren moest worden gedraaid voordat hij werd gesloten, werden segmenten van de schroefdraad van de plug verwijderd, terwijl in de kulas van het geweer overeenkomstige segmenten werden weggesneden. Op deze manier konden de geschroefde segmenten van de plug langs gladde segmenten van het kulas worden geschoven, en kon de plug tot zijn volledige diepte worden geschoven. Daarna kon de plug een halve slag worden gedraaid, voldoende om de resterende schroefdraden in het kulas te laten grijpen.
In de vroegste toepassingen van dit systeem werd de borging verzorgd door een dun metalen kopje aan de voorkant van het kulasblok; dit ging de kamer van het geweer binnen en werd strak tegen de wanden gedrukt door de explosie van de lading. In de praktijk raakte het bekertje beschadigd, wat leidde tot gaslekkage en erosie van de kamer. Uiteindelijk werd een systeem, bedacht door een andere Franse officier, Charles Ragon de Bange, de standaard. Het kulasblok bestond uit twee delen: een plug met onderbroken schroefdraad en een centraal gat, en een “ontluchtingsbout” in de vorm van een paddestoel. De steel van de bout ging door het midden van het kulasblok, en de “paddestoelvormige kop” zat voor het blok. Tussen de paddestoelkop en het blok zat een kussentje van veerkrachtig materiaal dat de vorm had van de kamermond. Bij het afvuren werd de paddestoelkop teruggeduwd, waardoor de paddestoel naar buiten werd gedrukt en zo een gasdichte afsluiting kreeg. Dit systeem, verfijnd door een eeuw ervaring, werd de belangrijkste methode van dichtbranden gebruikt bij groot kaliber artillerie.
Het alternatief voor dit systeem was het verschuifbare kulasblok en metalen patroonhuls, uitgevonden door Krupp. Hier expandeerde de huls onder de laaddruk en sloot af tegen de kamerwanden. Als de druk afnam, kromp de huls enigszins en kon worden teruggetrokken als het kulasblok werd geopend. Dit systeem werd eerst omarmd door Duitse wapenmakers en werd later algemeen toegepast in alle kalibers tot 800 millimeter (ongeveer 31 inch). Tijdens de Tweede Wereldoorlog (1939-45), toen de Duitsers geconfronteerd werden met metaaltekorten die de productie van patroonhulzen in gevaar brachten, ontwikkelden zij echter een vorm van “ring obturatie”, zodat ladingen in zakjes konden worden gebruikt. In dit systeem werd een uitzetbare metalen ring in de voorkant van het verschuifbare kulasblok geplaatst, en de zitting werd zodanig ontlucht dat een deel van het drijfgas de druk achter de ring kon opvoeren en hem zo in nauwer contact kon dwingen. Dit systeem, dat in de naoorlogse jaren werd verbeterd, werd toegepast op een aantal tank- en artilleriegeweren.