DE69321603T2

DE69321603T2 - Verbundgeschoss

Info

Publication number: DE69321603T2
Application number: DE69321603T
Authority: DE
Inventors: Darryl D. Albany Or 97321 Amick; Lloyd Corvallis Or 97333 Fenwick; John C. Corvallis Or 97330 Haygarth
Original assignee: Teledyne Industries Inc
Current assignee: TDY Industries LLC
Priority date: 1992-05-05
Filing date: 1993-05-05
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2013-05-06
Also published as: ATE172252T1; CZ267194A3; ES2126646T3; EP0672196A4; AU4224793A; US5264022A; EP0672196A1; EP0672196B1; DE69321603D1; CA2134665C; CA2134665A1; WO1993022470A1

Description

Fachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft bleifreie Schrotpatronen und Schrotpatronen-Kugeln mit hohem spezifischem Gewicht. Diese Kugeln und Patronen sind im Vergleich zu Blei und Bleilegierungen im wesentlichen nicht toxisch, und sie weisen Vorteile bezüglich ihrer ballistischen Eigenschaften auf.
Die derzeit verwendeten Schrotpatronen, die Schrotpatronen-Kugeln aus Blei enthalten, weisen sehr gut vorhersagbare Eigenschaften auf, insbesondere wenn sie als Schrotpatronen mit Wänden aus Kunststoff und Schrotbechern aus Kunststoff verwendet werden. Zu diesen Eigenschaften gehören gleichmäßige Dichten der Schrotwolken für eine große Vielzahl von Bohrungen und Lauflängen von Schrotflinten sowie einheitliche Mündungsgeschwindigkeiten mit verschiedenen im Handel erhältlichen rauchlosen Pulversorten. Alle diese Charakteristika tragen zur Wirksamkeit des Bleischrots bei der Jagd, insbesondere bei der Jagd auf Wild und bei der Vogeljagd, bei. Diese charakteristische Vorhersagbarkeit hat den Verwender oder die Verwenderin auch in die Lage versetzt, geeignete Schrotgrößen und -ladungen für seine oder ihre Ausrüstung beim Jagen oder Zielschießen auszuwählen. Die gleiche Voraussagbarkeit ist mit Stahlschrot derzeit nicht gegeben. Jede Jagdsaison wird mit Neuvorstellungen des Fachhandels für Munition eingeleitet, die einen oder mehrere der Nachteile, die mit der Verwendung von Stahlschrot verbunden sind, überwinden sollen, zu dessen Nachteilen niedrigere Mündungsgeschwindigkeiten, eine schlechtere Dichte der Schrotwolken und eine geringere Energie, die pro Schrotkugel das Ziel erreicht, gehören. Die meisten, wenn nicht alle, dieser Nachteile könnten durch die Verwendung von Schrotpatronen-Kugeln überwunden werden, deren spezifische Dichte derjenigen der Schrotkugeln aus Blei oder Bleilegierungen ähnlich ist, die bisher in den meisten Schrotpatronen verwendet wurden. Mit der zunehmenden Sorge bezüglich der Umweltbelastung, die aus der Verwendung bleihaltiger Kugeln in Schrotpatronen resultiert, ist das Bedürfnis entstanden, einen geeigneten Ersatz für die Verwendung von Blei zu finden, der einerseits dem Umweltschutzaspekt bezüglich der Verwendung von Blei Rechnung trägt, und andererseits das berechenbare Verhalten des Bleis bei der Jagd und beim Zielschießen beibehält.
Das derzeit zugelassene Schrotmaterial für die Jagd von Wasservögeln ist Stahl. Stahl schrot hat im allgemeinen ein spezifisches Gewicht von ungefähr 7,5 bis 8,0, während Schrot aus Blei oder Bleilegierungen ein spezifisches Gewicht von ungefähr 10 bis 11 hat. Blei ist außerdem verformbarer, und sein größeres Gewicht pro Volumeneinheit ermöglicht seine Verwendung mit relativ schnell brennendem rauchlosem Pulver und verschiedenen Lauf-Würgebohrungen. Das führt zu einer vorhersagbaren effektiven Mündungsgeschwindigkeit für verschiedene Lauflängen und gewährleistet eine gleichmäßige Schrotwolke über ausgewählte Testentfernungen hinweg. Das sind wichtige Kriterien sowohl für das Zielschießen, wie das Tontauben-, Trap- und Skeetschießen, als auch für die Jagd auf Wild und die Vogeljagd. Andererseits verformen sich Schrotkugeln aus Stahl nicht; sie machen langsamer brennendes Pulver erforderlich, sie erfordern Dichtungsmaterial aus Polyethylen mit höherer Dichte, und sie erzeugen keine Schrotwolken mit gleichmäßiger Dichte, besonders bei größeren Schrotkörnern. Das hat die Herstellung von Schrotpatronen mit zwei oder mehr Schrotgrößen notwendig gemacht, um bessere Schrotwolken zu erreichen. Unglücklicherweise sind die kleineren Schrotkorngrößen, die zu besseren Schrotwolken führen, bei gleichen Bedingungen bezüglich der Pulverladung weniger energiereich als die größeren Schrotkorngrößen. Die Verwendung von langsamer brennendem Pulver erzeugt auch eine merkliche Verzögerung, und zusammen mit den niedrigeren Mündungsgeschwindigkeiten führt das dazu, daß der Schütze dieses durch Verwendung unterschiedlicher Munition beim Zielschießen und beim Schießen auf Wild ausgleichen muß.
Weiterhin wird die Dynamik der Schrotkugeln beträchtlich von der Härte, der Dichte und der Form der Schrotkugeln beeinflußt, und es ist bei der Suche nach einem geeigneten Ersatz für Schrotkugeln aus Blei wichtig, die Wechselwirkungen aller dieser Faktoren zu berücksichtigen. Jedoch war es bisher praktisch unmöglich, die Dichte der Schrotwolke und die Geschwindigkeit des Bleischrotes, die kritisch für die Treffgenauigkeit und die Wirksamkeit sind, mit einem umweltverträglichen, nicht toxischen Ersatz zu erreichen.
Es wird allgemein akzeptiert, daß Schrotkörner mit hoher Dichte, d. h. Schrotmaterial mit einer höheren Dichte als 8 Gramm/cm³, benötigt werden bzw. wird, um in einen für Schrotpatronen geeigneten Bereich zu kommen. Verschiedene Verfahren und Zusammensetzungen, die bei der Herstellung von bleifreiem Schrot eingesetzt wurden, haben sich noch nicht als völlig erfolgreich für alle Anwendungen erwiesen. Es wurden zwar verschiedene Alternativen für Bleischrot ausprobiert, einschließlich von Wolframpulver, das in eine Harzmatrix eingebettet ist, aber es traten auch Nachteile auf. Zum Beispiel ist es, obwohl Wolfram alleine eine hohe Dichte hat, schwierig, es mittels einfacher mechanischer Formgebungsverfahren zu Schrot zu verarbeiten, und sein hoher Schmelzpunkt macht es unmöglich, es mittels herkömmlicher Schrotturmtechniken zu Schrotkörnern zu verarbeiten. Die Versuche zur Einarbeitung von Wolframpulver in eine Harzmatrix zur Verwendung als Schrotkugeln waren ein Ansatz, diese Nachteile zu überwinden. Die Zeitschrift American Hunter beschreibt in ihrer Ausgabe vom Februar 1992 auf den Seiten 38-39 und 74 die Nachteile der Schrotkörner aus Wolfram und Harz zusammen mit Tests, die ein Zerbrechen der Kugeln und eine Abnahme sowohl der Schrotgeschwindigkeit als auch der Schrotenergie, was zu ausgebreiteten Schrotwolken führte, beschreiben. Insbesondere war bei der kleineren Schrotgröße der Schrot aus Wolfram und Harz zu spröde, da er nicht die erforderliche Elastizität besaß, und deshalb brach er leicht.
Das Kaltpressen von anderen, aufgrund ihres höheren spezifischen Gewichtes ausgewählten Metallen hat zu Schrotkugeln mit höherer Dichte geführt, die eine annehmbare Energie und Mündungsgeschwindigkeit aufweisen, wie z. B. den im U.S.-Patent Nr. 4 035 115 beschriebenen, aber die dort beschriebenen Erfindungen beinhalten immer noch die Verwendung des unerwünschten Bleis als eine Schrotkomponente.
Weitere Bemühungen in Richtung eines Ersatzes von Schrotkörnern aus Blei umfaßten die Verwendung von Kombinationen von Stahl und Nickel und dergleichen, insbesondere weil deren spezifische Gewichte, obwohl sie beträchtlich geringer als dasjenige des Bleis sind, über dem Bereich von 7-8 liegen, der typisch für die meisten Ferrometalle ist. Einige dieser Bemühungen werden in den U.S.-Patenten Nr. 4 274 940 und 4 383 853 beschrieben.
Es wurden noch weitere Metalle mit hoher Dichte, wie Wismut und Kombinationen von Eisen mit Wolfram und Nickel, als Ersatz für Schrotkörner aus Blei vorgeschlagen. Eisen besitzt jedoch einen Schmelzpunkt von ungefähr 1535ºC, Nickel einen von ungefähr 1455ºC, und der Schmelzpunkt von Wolfram ist mit ungefähr 3380ºC noch höher, wodurch Schwierigkeiten bei der Herstellung des Schrots entstehen. Keiner der vorgeschlagenen Ersatzstoffe für Blei, mit Ausnahme von Wismut, erreicht den vorteilhaften niedrigen Schmelzpunkt des Bleis (327ºC), der nur einen minimalen Energiebedarf und ein gutes Kosten-Nutzen-Verhältnis bei der Herstellung von Bleischrot zur Folge hat.

Ziele der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen geeigneten nicht toxischen Ersatz für Schrotkugeln aus Blei zu finden.
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, wolframhaltige Metallegierungen mit relativ hohem spezifischem Gewicht als Schrotkugeln zur Verwendung in Schrotpatronen bereitzustellen, die kostengünstig produziert werden können, und die bezüglich der ballistischen Eigenschaften im wesentlichen genau so gut wie Blei oder Bleilegierungen sind.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, nicht toxische Schrotkugeln bereitzustellen, die auf geeignete Weise mit synthetischen Polymeren beschichtet sind, um eine verbesserte Schrotdämpfung zu bewirken und dadurch die Leistungsfähigkeit des Schrots zu verbessern.
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, Verfahren, und ein mit diesen hergestelltes Produkt, zur Herstellung von Schrotpatronen aus Mischungen von Stahlschrot und aus Schrot, der aus verschiedenen Wolfram-Stahl-Legierungen hergestellt ist, bereitzustellen.
Wie diese und andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung erreicht werden, wird im folgenden genauer beschrieben.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Es wurde unerwarteterweise gefunden, daß Legierungen auf der Basis von Wolfram und Stahl (Fe/W), so wie diejenigen, die bis zu ungefähr 45 Gew.-%, und bevorzugter ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 45 Gew.-%, Wolfram enthalten, nicht nur einen niedrigeren Schmelzpunkt als Wolfram aufweisen, sondern daß sie auch Eigenschaften besitzen, die sie besonders nützlich für bevorzugte Verfahren der Schrotherstellung machen. Die Stahl-Wolfram-Legierungen der vorliegenden Erfindung sind, wenn sie zu kugelförmigen Teilchen mit einem vorher festgelegten Durchmesser der Schrotkugeln geformt werden, dem derzeit verfügbaren Schrot aus Stahl überlegen, und sie können ballistische und andere Eigenschaften aufweisen, die denjenigen des herkömmlichen Bleischrots vergleichbar sein können.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1 ist ein Phasendiagramm der hier verwendeten Fe/W-Legierungen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Stahl-Wolfram-Legierungen, die bis zu ungefähr 45 Gew.-%, und vorzugsweise von ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 45 Gew.-%, Wolfram enthalten, können zu Schrotkörnern geformt werden, die für eine Verwendung in Schrotpatronen geeignet sind. Diese Schrotkörner haben spezifische Gewichte im Bereich von ungefähr 8 bis ungefähr 10,5. Die Schrotkörner werden durch einen Prozeß hergestellt, der im wesentlichen besteht aus dem Erhitzen der binären Legierung aus Stahl und Wolfram auf eine Temperatur von ungefähr 1548ºC, einem anschließenden Erhöhen auf nicht weniger als ungefähr 1637ºC, wobei die Legierung bei dieser Temperatur in eine flüssige Phase übergeht, wenn das Wolfram in einer Menge von bis zu ungefähr 46,1% vorhanden ist. Die erhitzte flüssige Legierung wird dann durch feuerfeste Auffangvorrichtungen geleitet, die Vertiefungen mit einem geeigneten Durchmesser aufweisen, und die in passenden Abständen voneinander angeordnet sind, so daß die gewünschte Schrotgröße erhalten wird. Eine unerwünschte hohe Viskosität wird vermieden, indem die Temperatur der schmelzflüssigen Legierung gesteuert wird, und die resultierende gesiebte Legierung wird über eine Strecke von ungefähr 12 Inch bis ungefähr 30 Inch durch ein Gas (Luft) von Umgebungstemperatur und dann in eine Flüssigkeit (Wasser) von Umgebungstemperatur geleitet, wodurch sich der abgekühlte Schrot zu Kugeln der gewünschten Größe ausbildet. Obwohl sie im allgemeinen die gewünschte Form aufweisen, können sie mittels mechanischer Verfahren, wie Schleifen oder Hämmern, noch weiter geglättet und einheitlicher gemacht werden.

BEISPIEL 1

Die erfindungsgemäßen Schrot- oder Pellet-Typen mit unterschiedlichen Größen werden erhalten, indem zuerst Fe/W-Legierungen geschmolzen werden.
Es wurde ein im Vakuumlichtbogen geschmolzener Pfannenbär von 200 g aus 0,18ºC- Stahl-Drehspänen und Wolframpulver (Reinheit C&sub1;&sub0;) hergestellt. Die Auflösung des Wolframs erfolgte schnell und vollständig, wie aus einem metallographischen Schnitt hervorging. Die Legierung wurde so zusammengesetzt, daß sie 60 Gew.-% Fe und 40 Gew.-% W enthielt und eine berechnete Dichte von 10,303 g/cm³ aufwies. Das stand in guter Übereinstimmung zur bestimmten tatsächlichen Dichte von 10,46 g/cm³. Herkömmlicher Schrot aus Blei ist 97Pb/3Sb- Schrot und hat eine Dichte von 10,84 g/cm³.
Es wurde eine größere Menge der oben angegebenen Legierung geschmolzen und durch Porzellansiebe mit unterschiedlichen Lochgrößen und Abständen gegossen, worauf man sie durch Luft in Wasser von Umgebungstemperatur fallen ließ, so daß ungefähr 3,1 Pounds Schrot erzeugt wurden.
Die schmelzflüssige Legierung von 3000-3100ºF wurde in einen "Wasserglas"- gebundenen Olivin-Trichter gegossen, der ein Sieb aus Porzellan enthielt und 12 Inch über einer Pyrex-Säule mit einem Innendurchmesser von 6 Inch, die 60 Inch Wasser von 70ºF enthielt, angebracht war. Die Säule hatte ein mit einer Pyrex-Tülle versehenes Ende, das mit einem Ventil versehen war, durch das das Produkt in eine Wanne gespült werden konnte. Das Porzellansieb (Teilenummer FC-166 von Hamilton Porcelains Ltd., Brantford, Ontario, Kanada) war dadurch modifiziert worden, daß 58% der Löcher mit einem Feuerfestbetonerzeugnis verstopft worden waren, um ein Muster von Löchern mit einem Durchmesser von 0,080 Inch, die durch Zwischenräume von ungefähr 0,200 Inch getrennt waren, zu erhalten. Obwohl ein Autogen-Schneidbrenner zum Vorerhitzen der Anordnung aus Trichter und Sieb verwendet wurde, kam es bei einer Temperatur der Schmelze von 1685ºF aufgrund eines schnellen Strahlungsverlustes der Wärme nur zu einem sehr geringen Fluß durch das Sieb, da das schmelzflüssige Metall beim verwendeten experimentellen Aufbau vom Schmelzofen in die Gießpfanne und dann in den Trichter transportiert werden mußte. Eine Erhöhung der Temperatur der Schmelze auf 1745ºF führte zu einem ungefähr 15 Sekunden andauernden schnellen Fluß durch das Sieb, was bezüglich der Teilchengröße, im Gegensatz zur Form, zu dem in der Tabelle 1 beschriebenen Produkt führte. Größenverteilung
Eine Probe der Fraktion "-0,157 Inch/+0,055 Inch" wurde zur Untersuchung der mikrostrukturellen Details sowie der Mikroporosität montiert, poliert und geätzt.
Es zeigte sich, daß die Fe/W-Legierung besonders für die Ausbildung relativ runder Teilchen mit einem gleichmäßigen Durchmesser von ≤ 0,25 Inch geeignet ist, die bei einem freien Fall durch ungefähr 12 Inch Luft und ungefähr 60 Inch Wasser von Raumtemperatur (70ºF) kugelförmig werden.
Es wird angenommen, daß der Kugeldurchmesser nicht eine strenge Funktion des Durchmessers der Löcher des Siebes ist, da kugelförmige Tröpfchen ihren Durchmesser vergrößern, bis eine "Abtropfgröße" erreicht ist. Außerdem fließen, wenn die Viskosität der schmelzflüssigen Legierung zu niedrig ist, mehrere Metallströme zusammen und bilden ein flüssiges Ligament.
Diese gewünschte Viskosität kann durch Einstellung der Temperatur der schmelzflüssigen Legierung zur Erzielung der gewünschten Schrotbildung gesteuert werden. Das heißt, durch die Vermeidung einer Vereinigung der Ströme und der Bildung von Tropfenformen. Das kann ohne ein übermäßiges Experimentieren mit der jeweils verwendeten Ausrüstung oder Apparatur erreicht werden, indem deren Temperatur hoch genug gehalten wird, so daß an dem Punkt, an dem das flüssige Metall in das Sieb eintritt, die Oberflächenspannung zur Ausbildung kugelförmiger Tröpfchen am Sieb führt.
Durch Kontrollieren der Temperatur der Legierungsschmelze und des Siebes werden sogenannte Ligamente oder längliche Schrotkugeln sowie ändere anormale Größen und Formen, die als Folge einer unerwünschten hohen Viskosität auftreten können, vermieden.
Die vorliegende Erfindung überwindet viele der früher beschriebenen Nachteile von Stahlschrot, einschließlich einer unbefriedigenden Dichte der Schrotwolke. Auch wenn verschiedene Kugelgrößen in Stahlschrot-Patronen verwendet werden können, sind die ballistischen Eigenschaften von Fe, da dessen spezifisches Gewicht bei 7-8,6 liegt, für jede gegebene Größe durch eine verminderte Kraft oder Energie im Vergleich zu Blei oder Bleilegierungen gekennzeichnet.
Zur Überwindung dieser Nachteile beinhaltet die vorliegende Erfindung Geschosse mit mehreren Schrotgrößen, wie den sogenannten Duplex- oder Triplex-Kombinationen verschiedener Kugelgrößen, die derzeit im Handel erhältlich sind und von denen gesagt wird, daß sie die Dichte der Schrotwolke am Zielobjekt erhöhen. Durch die Vorauswahl einer bestimmten Verteilung der Schrotgrößen, d. h. der Durchmesser und des Anteils der verschiedenen Größen der Kugeln in der Patrone, kann eine geeignete oder gewünschte Dichte der Schrotwolke mit hoher Genauigkeit und Wirksamkeit erreicht werden.
Weiter besteht die erfindungsgemäße Schrotladung aus Schrot verschiedener Größen, und sie beinhaltet Mischungen aus Schrotkörnern unterschiedlichen Durchmessers aus Legierungen mit niedrigem und mit hohem spezifischem Gewicht.
Bisher stellte Bleischrot den Standard dar, an dem die Genauigkeit und die Feldsättigung gemessen wurde, wobei im allgemeinen nur eine Kugelgröße verwendet wurde. Die bleifreien Schrotkugeln aus den erfindungsgemäßen Fe/W-Legierungen weisen sowohl gegenüber den toxischen Bleikugeln als auch gegenüber anderen Metallen, die als Ersatz verwendet werden, Vorteile auf. Das ist insbesondere deshalb der Fall, weil die unterschiedlichen spezifischen Gewichte in der Mischung der Schrotkugelgrößen, die mittels des hier beschriebenen Prozesses leicht hergestellt werden können, eine überlegene Dichte der Schrotwolke sowie eine relativ einheitliche Energie der einzelnen Schrotkörner bereitstellen.
Durch das Bereitstellen einer vorher festgelegten Mischung aus Schrotkugeln aus zwei (Duplex) oder drei (Triplex) oder mehr Kugeltypen von unterschiedlichem Durchmesser oder unterschiedlicher Dichte wird sowohl die Dichte der Schrotwolke über die Entfernung zwischen der Gewehrmündung und dem Ziel als auch die Eindringtiefe des kleineren Schrots verbessert. Die Energie der Schrotkombination wird erhöht, weil es beim Schießen nur zu einem geringen Abweichen des Schrots kommt. Die erhöhten Luftwiderstandskräfte (pro Volumeneinheit), denen ein relativ kleineres Teilchen bei einer gegebenen Geschwindigkeit in Luft ausgesetzt ist, können dadurch ausgeglichen werden, daß dieses Teilchen aus einer Legierung mit höherem spezifischem Gewicht gefertigt wird. Der größere Stahlschrot steht andererseits mit seinem größerem Durchmesser und seinem geringeren spezifischen Gewicht wie im folgenden beschrieben mit dem kleineren Fe/W-Schrot in Beziehung.
Die geeignete Auswahl der Schrotgrößen und der spezifischen Dichten der für die verschiedenen Schrotgrößen verwendeten Legierungen kann gewährleisten, daß jede Größe einem ausgewählten Ziel die gleiche Energie zuführt. Das kann mittels des Gelatineblock-Tests etc. am grafischsten demonstriert werden. Das stellt eine erhebliche Verbesserung gegenüber der derzeitigen Verwendung von Stahlschrot mit einheitlichem spezifischen Gewicht und verschiedenen Durchmessern dar, der in den sogenannten "Duplex"- und "Triplex"-Produkten verwendet wird. Da sich ihre Durchmesser unterscheiden zeigen die Schrotkugeln bei gleichem spezifischem Gewicht ein unterschiedliches ballistisches Verhalten.
Durch die Bestimmung des Luftwiderstandes von Kugeln, z. B. runder Schrotkörner, die sich durch ein Fluid wie Luft bewegen, können die Luftwiderstände verschiedener Metalle mit unterschiedlichem Radius und unterschiedlichem spezifischem Gewicht bestimmt werden.

Tabelle 1, Seite 11

wobei R = Radius, ρ = Dichte oder spezifisches Gewicht, V = Geschwindigkeit und f = Reibungsfaktor (eine Funktion verschiedener Variabler wie der Reynolds-Zahl, der Rauhheit etc.).
Die Luftwiderstände pro Volumeneinheit für Stahlschrot und Fe/W-Schrot werden gemäß der folgenden Tabelle bestimmt und als Gleichung ausgedrückt:

Tabelle 2, Seite 11

Dabei beziehen sich R¹ und ρ¹ auf Stahl und R² und ρ² auf die Fe/W-Legierung, wobei dann, beispielsweise, R¹ = 10,5/8,0 R² 1,31. Mittels dieses Verfahrens wurden die folgenden Mischungen (Duplex) aus zwei Kugelgrößen erhalten und als Beispiele dargestellt.
Es wird vorausgesehen, daß verschiedene andere spezifische Schmelzverfahren, bei denen verschiedene Materialkonfigurationen von Eisen und Wolfram entweder gemeinsam geschmolzen oder getrennt geschmolzen und dann gemischt werden, beim Einsatz der vorliegenden Erfindung erfolgreich verwendet werden können.
Weiter können Verbesserungen der ballistischen Eigenschaften, der Rostvermeidung und der Abriebwirkung von Stahlläufen erzielt werden, indem die erfindungsgemäßen Kugeln mit einer geeigneten Schicht eines Gleitmittels oder Polymers oder Harzes beschichtet werden. Die gemischten Schrotpatronen-Kugeln können auch, wenn lediglich Stahl das Material der Wahl für eine oder mehrere der Kugelgrößen ist, auf vorteilhafte Weise wie hier beschrieben beschichtet werden, um die Beständigkeit gegenüber einer Oxidation zu verbessern. Der Belag oder die Beschichtung kann aus jedem beliebigen geeigneten synthetischen Kunststoff- oder Harzmaterial bestehen, das einen oxidationsbeständigen Film oder einen Gleitfilm, der auf den Kugeln haftet, bildet. Vorzugsweise sollte die Beschichtung eine Oberfläche haben, die nicht an anderen ähnlich beschichteten Kugeln haftet, und sie sollte in der Lage sein, eine Beständigkeit der Kugeln gegenüber einem Abrieb durch den Stahllauf zu liefen. Typische geeignete Materialien können aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Gleitmitteln auf Petroleumbasis, synthetischen Gleitmitteln, Nylon, Teflon, Polyvinylverbindungen, Polyethylen, Polypropylen sowie Derivaten und Mischungen von diesen sowie einer großen Vielzahl von Elastomer-Polymeren, einschließlich von ABS-Polymeren, natürlichen und synthetischen Harzen und dergleichen, besteht. Die Beschichtungen können mittels Verfahren aufgetragen werden, die für die gewählten Materialien geeignet sind und zu denen eine Heißschmelzbeschichtung, eine Emulsionspolymerisation, eine Lösemittel-Evaporation oder jedes beliebige andere geeignete Verfahren gehört, das eine im wesentlichen gleichmäßige Beschichtung, die gut haftet und die zuvor beschriebenen Eigenschaften aufweist, liefert.
Bei den erfindungsgemäßen Schrotpatronen können außerdem Dämpfungsmaterialien eingesetzt werden, die, in Abhängigkeit von den gewünschten Leistungsparametern, entweder in die Zwischenräume der Schrotladung passen oder nicht. Es können Körnchen aus Polyolefinen oder Polystyrol oder Polyurethan oder anderen aufgeschäumten oder festen Materialien verwendet werden, und einige wurden in herkömmlichen Schrotladungen aus Blei und Bleilegierungen und in Schrotladungen aus Stahl in Schrotpatronen verwendet. Eine derartige Dämpfung kann mit oder ohne Schrotbeschichtung auf vorteilhafte Weise zur Bereitstellung von Dämpfungseigenschaften sowie einer Schmierung des Laufes und des Schrotes eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Schrotpatronen können mit und ohne die herkömmlichen Schrotbecherdichtungen hergestellt werden.
Bei der Anwendung der hier beschriebenen Erfindungen können viele verschiedene Bedingungen, Legierungszusammensetzungen, Schrotkugelgrößen mit und ohne eine(r) Vielzahl von Beschichtungszusammensetzungen zum Einsatz kommen.
Der Geltungsbereich der Erfindung soll nicht auf die Beschreibung begrenzt sein, sondern er soll durch den Geltungsbereich der beigefügten Ansprüche, mit den Einschränkungen durch den anwendbaren bisherigen Stand der Technik, definiert werden.

Claims

1. Nicht-toxische, bleifreie Schrotpatronen-Kugeln mit hohem spezifischem Gewicht, die aus einer Legierung aus im wesentlichen Eisen sowie von etwa 30 Gew.-% bis 46 Gew.-% Wolfram bestehen.

2. Schrotkugeln nach Anspruch 1, bei denen das spezifische Gewicht von etwa 8 bis etwa 10,5 beträgt.

3. Nicht-toxische, bleifreie Schrotpatronen-Kugeln mit hohem spezifischem Gewicht nach Anspruch 1, die im wesentlichen gleichmäßig mit einem natürlichen oder synthetischen Harz, einem Gleitmittel oder einem synthetischen Polymeren oder Elastomeren beschichtet sind.

4. Bleifreie Schrotpatrone, die Kugeln einer Vielzahl von Schrotkugelgrößen enthält und die wenigstens eine Schrotgröße aus einer Legierung aus im wesentlichen Eisen und Wolfram, die von etwa 30 Gew.-% bis etwa 46 Gew.-% Wolfram enthält, und wenigstens eine Schrotgröße, die im wesentlichen aus Stahl besteht, aufweist.

5. Schrotpatronen nach Anspruch 4, bei denen wenigstens einige der Kugeln im wesentlichen gleichförmig mit einer Polymerbeschichtung bedeckt sind.

6. Schrotpatronen nach Anspruch 4, bei denen zusammen mit den Schrotkugeln körnige Puffermaterialien vorhanden sind.