EP2153160A1 - Patronenmünition,insbesondere übungsmünition - Google Patents

Patronenmünition,insbesondere übungsmünition

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EP2153160A1
EP2153160A1 EP08734317A EP08734317A EP2153160A1 EP 2153160 A1 EP2153160 A1 EP 2153160A1 EP 08734317 A EP08734317 A EP 08734317A EP 08734317 A EP08734317 A EP 08734317A EP 2153160 A1 EP2153160 A1 EP 2153160A1
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EP
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pyrotechnic
cartridge
charge
propellant charge
propellant
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EP08734317A
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EP2153160B1 (de
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Thorsten LÜBBERS
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/16—Cartridges, i.e. cases with charge and missile characterised by composition or physical dimensions or form of propellant charge, with or without projectile, or powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents

Definitions

  • the invention relates to a cartridge ammunition, in particular a training ammunition, with a cartridge case and a shell inserted into this and mechanically connected to the cartridge case.
  • a drive chamber is provided which receives a propellant charge, the z. B. pyrotechnic with the help of a primer is flammable. After lighting the propellant gases of the propellant charge act on the bottom of the projectile, so that after releasing the mechanical connection between the cartridge case and projectile this is expelled from the cartridge case.
  • Such cartridgeed training ammunition is described in U.S. Patent No. 5,936,189.
  • This cartridge ammunition is used in conjunction with medium-caliber rapid-fire weapons of about 40 mm.
  • a plurality of such cartridges are received in a belt, which is then fed to a rapid-fire weapon.
  • the drive chamber in the cartridge case is divided into a high-pressure chamber in which the propellant is received, and in a low-pressure chamber which communicates with the high pressure chamber Overflow is in communication.
  • Cartridge sleeve and projectile are mechanically connected by a central screw, which is designed as a predetermined breaking point.
  • the propellant charge in the high pressure chamber is ignited pyrotechnically via a primer, the propellant burns off, develops propellant gases at high pressure, which then act in both chambers on the basement floor and finally the bullet from the cartridge shell, after driving at a certain pressure, the predetermined breaking point between the cartridge case and projectile is broken.
  • Such cartridge ammunition is used in high volumes and must be stored both safely and safely transported from the manufacturer to a user. Storage and transport usually take place in larger containers, eg. B. Tin boxes that receive a variety of such cartridges.
  • Such a melting material is z.
  • Such molten metals are about alloys of bismuth and tin, with possibly other metals, such as lead, etc., are added.
  • passage or passages are designed to withstand the high pressures within the drive chamber during the normal firing of projectiles from the cartridge case.
  • the invention has for its object to form a cartridge ammunition of the type in question from cartridge case and projectile so that an explosion-like separation of the two components in the case of a strong warming of the cartridge ammunition in the range of the lowest autoignition temperature of the pyrotechnic sets of ammunition or more In addition, so usually the autoignition temperature of the primer or the propellant charge is avoided.
  • the cartridge ammunition should not be changed in their geometry or additionally processed.
  • an inert fusible substance is introduced or mixed into the propellant whose melting temperature is lower than the ignition temperature of the propellant charge and / or the Ignition is and at least phlegmatized the propellant charge during melting.
  • the inert substance is incorporated into the propellant charge and is present for example in the form of small balls, grains or flakes, which are mixed into the loose propellant charge powder.
  • This substance should melt at a temperature below the auto-ignition temperature of the pyrotechnic composition with the lowest ignition temperature. Upon melting of this substance, the particles of the propellant charge are wetted by the inert material, so that the propellant charge is phlegmatized or inactivated. Should then ignite the ignition anyway, the propellant does not react or only to a small extent. In any case, not so high a pressure is developed in the propulsion chamber below the floor of the bullet that the cartridge case and projectile separate from each other with high energy.
  • an inert material is particularly suitable a wax, preferably paraffin, which melts at about 140 0 C to 18O 0 C.
  • the inert, meltable substance can also be accommodated in an open, in particular tubular, container projecting into the propellant chamber, in which, for example, a flare is accommodated, as known from the abovementioned prior art.
  • the inert substance either replaces the flare or fills in at least part of the flare.
  • a fine-grained or feinpulvriges molten metal may be used, which is mixed into the powdery propellant charge.
  • Such Melt metal is, for example, a metal alloy of bismuth and tin, although other metals, such as lead, may still be present.
  • a cartridge ammunition is provided, which is structurally unmodified compared to a conventional cartridge ammunition according to the above prior art. Only the propellant charge is changed. This achieves a conceivably simple production method for a safe cartridge ammunition.
  • a cartridge ammunition 1 shown in the figure consists of a projectile 2 and a cartridge case 3.
  • the cartridge case 3 has a drive chamber 4, in which a propellant charge 5 is arranged from a pyrotechnic set.
  • the wall of the drive chamber 4 is provided with overflow openings 6, which open into a low pressure chamber 7, which is located below the floor 8.
  • the drive chamber 4 is provided with a central threaded connector 9, which engages in a central thread 10 in the floor 8. With the floor 8 can still be a tubular flare 11 connected, which emerges from the threaded connector 9 in the drive chamber 4.
  • the cartridge ammunition 1 has a caliber of z. B. 40 mm and is used in the lock of a gun tube, not shown here, from which the projectile 2 is shot down with a twist, including the projectile here only hinted damagessl. Swirl band 12 has.
  • the propellant charge 5 is pyrotechnic ignited by a primer 13, which is inserted centrally into the bottom of the cartridge case 3.
  • the propellant charge 5 In the granular loose bed of the propellant charge 5 small particles, such as balls, grains or flakes of interten substance 14, in this case a paraffin added, wherein the amount of admixture is such that at a proper discard the cartridge ammunition of the burn the propellant charge 5 is substantially not hindered.
  • the ambient temperature of the cartridge ammunition above the autoignition temperature of the ignition device which is about 180 to 220 ° rise, melt the individual particles 14 of the inert material in the propellant charge 5, so that it is at least phlegmatized or even inactivated. Even with an ignition of the primer 13 then the propellant charge 5 would not ignite explosively.
  • paraffin can be used for the inert material metal alloys of bismuth and tin with any additives, which also have a very low melting point in the range of about 140 0 C and in a similar wetting and thus phlegmatization of Cause propellant charge in case of fire.
  • this inert substance can also be taken up in the tubular flare 11, as indicated by the reference numeral 14 '.
  • the small pyrotechnic set of the primer 13 could be mixed with such an inert material, which is indicated by 14 ''.

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Description

PATRONENMÜNITION, INSBESONDERE ÜBUNGSMÜNITION
BEREICH DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Patronenmunition, insbesondere auf eine Übungsmunition, mit einer Patronenhülse und einem in diese eingesetzten und mit der Patronenhülse mechanisch verbundenen Geschoss. Am Boden der Patronenhülse ist hierbei eine Treibkammer vorgesehen, die eine Treibladung aufnimmt, die z. B. pyrotechnisch mit Hilfe eines Zündhütchens anzündbar ist. Nach dem Anzünden wirken die Treibgase der Treibladung auf den Boden des Geschosses, so dass nach Lösen der mechanischen Verbindung zwischen Patronenhülse und Geschoss dieses aus der Patronenhülse ausgetrieben wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine solche patronierte Übungsmunition ist in der US- Patentschrift 5,936,189 beschrieben. Diese Patronenmunition wird in Verbindung mit Schnellfeuerwaffen mittleren Kalibers von etwa 40 mm verwendet. Eine Vielzahl derartiger Patronen wird in einem Gurt aufgenommen, der dann einer Schnellfeuerwaffe zugeführt wird.
Die Treibkammer in der Patronenhülse ist unterteilt in eine Hochdruckkammer, in der der Treibsatz aufgenommen ist, und in eine Niederdruckkammer, die mit der Hochdruckkammer über Überströmöffnungen in Verbindung steht. Patronenhülse und Geschoss sind mechanisch über eine zentrale Schraubverbindung verbunden, die als Sollbruchstelle ausgebildet ist.
Wenn die Treibladung in der Hochdruckkammer über ein Anzündhütchen pyrotechnisch angezündet wird, brennt die Treibladung ab, entwickelt Treibgase mit hohem Druck, die dann in beiden Kammern auf den Geschossboden wirken und schließlich das Geschoss aus der Patronenhülse, treiben, nachdem bei einem bestimmten Druck die Sollbruchstelle zwischen Patronenhülse und Geschoss aufgebrochen ist.
Eine ähnliche Patronenmunition ist in der US-Patentschrift 4,892,038 beschrieben.
Des weiteren sind Übungspatronen dieser Art bekannt, bei denen nur eine Niederdruck-Treibkammer vorgesehen ist; solche Patronen werden als Niedrig-Geschwindigkeits-Patronen (Low Velocity Ammunition) bezeichnet.
Derartige Patronenmunition wird in hohen Stückzahlen verwendet und muss sowohl sicher gelagert als auch sicher von dem Hersteller zu einem Anwender transportiert werden. Lagerung und Transport erfolgen in der Regel in größeren Behältern, z. B. Blechkisten, die eine Vielzahl derartiger Patronen aufnehmen.
Trotz der nicht unerheblichen Menge an Zündstoff für Zündhütchen und Treibladung, die sich in einem Lager- oder Transportbehälter befindet, sind Lagerung und Transport üblicherweise problemlos. Ein Risiko stellt allenfalls ein Brand im Lager- oder Transportraum dar, bei dem Temperaturen um und über 2200C erreicht werden. Bei solchen Temperaturen zündet jedoch bereits die pyrotechnische Anzündladung des Zündhütchens. Diese zündet dann auch die eigentliche Treibladung, die sonst erst bei 3200C bis 4000C zündet. Nach dem Zünden der Treibladung wird, wie beim gewöhnlichen Schuss, in der Treibkammer ein solcher Druck aufgebaut, der auf den Geschossboden wirkt, dass schließlich nach Aufbrechen der mechanischen Verbindung zwischen Patronenhülse und Geschoss diese explosionsartig auseinander geschleudert werden.
Allein schon durch die Menge der explodierenden Treibsätze einer Vielzahl von Patronen kann ein erheblicher Schaden entstehen. Aber auch die explosionsartig auseinander gerissenen Patronenhülsen und Geschosse können große Schäden verursachen. Patronenhülse und Geschoss wirken hierbei beide quasi wie Geschosse. Etwaige Aufnahmebehälter werden dadurch zerstört, wobei die auseinander getriebenen Patronenhülsen und Geschosse auch noch Menschen gefährden und große mechanische Schäden anrichten können.
In Versuchen wurden derartige Patronen in eine Heizschale gelegt, wonach die Heizschale langsam aufgeheizt wurde. Nach Erreichen der Zündtemperatur des Zündhütchens von etwa 2200C wurden, wie geschildert, zunächst das Zündhütchen und durch dieses anschließend die Treibladung der Patronen gezündet. Durch den Druckaufbau in der Treibkammer wurden Patronenhülse und Geschoss auseinander gerissen und bis zu 100 Metern weit geschleudert, so dass die Energie, die von vielen derartiger Patronen bei einem Brand freigesetzt wird, gut vorstellbar ist . Um bei einer starken Erhöhung der Außentemperatur über die Zündtemperatur bzw. SelbstZündtemperatur der pyrotechnischen Anzündladung, z. B. bei einem Brand, ein Auseinanderreißen von Patronenhülse und Geschoss und eine Schädigung der Umwelt zu vermeiden, ist es aus der DE 102004017465 sowie der korrespondierenden WO 2005/098348 bekannt, von der Treibkammer ausgehend zumindest eine und bevorzugt mehrere Passagen vorzusehen, die die Wand der Patronenhülse durchdringen und mit einem festen, druckdichten, schmelzbaren Material ausgefüllt sind, dessen Schmelzpunkt niedriger als die niedrigste Zündtemperatur eines der pyrotechnischen Sätze der Patrone ist, also niedriger als die Zündtemperaturen der pyrotechnischen Zündladung und der Treibladung.
Ein solches Schmelzmaterial ist z. B. ein Schmelzmetall. Derartige Schmelzmetalle sind etwa Legierungen aus Wismut und Zinn, wobei ggf. noch andere Metalle, wie Blei etc., zugesetzt sind.
Wenn demnach eine Patrone der in Rede stehenden Art bis auf die Schmelztemperatur des Schmelzmateriales bzw. Schmelzmetalles von z. B. 140° bis 180° C aufgeheizt wird, schmilzt das- Schmelzmaterial in den Passagen zwischen der Treibkammer in der Patronenhülse und der Außenumgebung. Wenn bei weiter steigender Temperatur das Zündhütchen und schließlich dadurch auch die Treibladung angezündet werden, so kann sich in der Treibkammer kein Druck aufbauen, da die frei gelegten Passagen als Druckentlastungsöffnungen fungieren. Die Folge ist, dass die Treibladung lediglich abbrennt, wobei die dabei entwickelten Treibgase durch die Entlastungsöffnungen entweichen können. Patronenhülse und Geschoss werden auf diese Weise nicht voneinander getrennt, so dass weder ein Druckschaden noch ein mechanischer Schaden entsteht. Dieses wurde in Versuchen bestätigt, bei denen eine Vielzahl derartiger Patronen in einer üblichen Transportkiste aus Blech aufgenommen war. Es wurde nicht einmal die Blechkiste wesentlich beschädigt.
Die Passage oder die Passagen, wie immer sie gestaltet sind, sind so ausgebildet, dass beim normalen Verschuss der Geschosse aus der Patronenhülse das Schmelzmaterial den hohen Drücken innerhalb der Treibkammer standhält.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Patronenmunition der in Rede stehenden Art aus Patronenhülse und Geschoss so auszubilden, dass eine explosionsartige Trennung der beiden Bestandteile im Falle einer starken Erwärmung der Patronenmunition bis in den Bereich der niedrigsten Selbstentzündungstemperatur eines der pyrotechnischen Sätze der Munition oder darüber hinaus, also üblicherweise der Selbstentzündungstemperatur des Zündhütchens oder der Treibladung, vermieden wird. Die Patronenmunition soll dabei in ihrer Geometrie nicht verändert oder zusätzlich bearbeitet werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgaben sind durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Demgemäß wird in die Treibladung ein inerter schmelzbarer Stoff eingebracht bzw. eingemischt, dessen Schmelztemperatur niedriger als die Zündtemperatur der Treibladung und/oder der Zündeinrichtung ist und der beim Schmelzen die Treibladung zumindest phlegmatisiert .
Vorzugsweise ist hierbei der inerte Stoff in die Treibladung eingearbeitet und liegt zum Beispiel in Form von kleinen Kugeln, Körnern oder Flocken vor, die in das lose Treibladungspulver eingemischt sind. Dieser Stoff sollte bei einer Temperatur schmelzen, die unterhalb der Selbstentzündungstemperatur des pyrotechnischen Satzes mit der niedrigsten Zündtemperatur liegt. Beim Schmelzen dieses Stoffes werden die Teilchen der Treibladung von dem inerten Stoff benetzt, sodass die Treibladung phlegmatisiert beziehungsweise inaktiviert wird. Sollte dann trotzdem die Zündeinrichtung zünden, so reagiert die Treibladung nicht oder nur in geringem Umfang. Auf jeden Fall wird in der Treibkammer unterhalb des Geschossbodens nicht ein so hoher Druck entwickelt, dass sich Patronenhülse und Geschoss voneinander mit hoher Energie lösen.
Als inerter Stoff eignet sich insbesondere ein Wachs, vorzugsweise Paraffin, das bei ca. 1400C bis 18O0C schmilzt.
Der inerte schmelzbare Stoff kann unter Umständen auch in einem in die Treibkammer hineinragenden offenen, insbesondere rohrförmigen Behälter aufgenommen sein, in dem, wie aus dem oben genannten Stand der Technik bekannt, zum Beispiel ein Leuchtsatz aufgenommen ist. Der inerte Stoff ersetzt entweder den Leuchtsatz oder füllt zumindest einen Teil des Leuchtsatzes aus.
Als inerter Stoff kann unter anderem auch ein feinkörniges oder feinpulvriges Schmelzmetall verwendet werden, das in die pulvrige Treibladung eingemischt wird. Ein solches Schmelzmetall ist zum Beispiel eine Metalllegierung aus Wismut und Zinn, wobei andere Metalle, so etwa Blei, noch vorhanden sein können.
Mit der Erfindung wird eine Patronenmunition zur Verfügung gestellt, die gegenüber einer herkömmlichen Patronenmunition gemäß dem obigen Stand der Technik baulich nicht modifiziert ist. Es wird lediglich die Treibladung verändert. Damit wird ein denkbar einfaches Herstellungsverfahren für eine sichere Patronenmunition erreicht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der einzigen Figur näher beschrieben, die einen Längsschnitt durch eine Patronenmunition aus einem Geschoss und einer Patronenhülse gemäß der Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Eine in der Figur dargestellte Patronenmunition 1 besteht aus einem Geschoss 2 und einer Patronenhülse 3. Die Patronenhülse 3 weist eine Treibkammer 4 auf, in der eine Treibladung 5 aus einem pyrotechnischen Satz angeordnet ist.
Die Wand der Treibkammer 4 ist mit Überströmöffnungen 6 versehen, die in eine Niederdruckkammer 7 münden, die unterhalb des Geschossbodens 8 gelegen ist. Die Treibkammer 4 ist mit einem zentralen Gewindestutzen 9 versehen, der in ein zentrales Gewinde 10 im Geschossboden 8 eingreift. Mit dem Geschossboden 8 kann noch ein rohrförmiger Leuchtsatz 11 verbunden sein, der ausgehend von dem Gewindestutzen 9 in die Treibkammer 4 taucht. Die Patronenmunition 1 hat ein Kaliber von z. B. 40 mm und wird in das Schloss einer hier nicht gezeigten Rohrwaffe eingesetzt, aus der das Geschoss 2 mit Drall abgeschossen wird, wozu das Geschoss ein hier nur angedeutetes Führungsbzw. Drallband 12 aufweist.
Die Treibladung 5 wird durch ein Zündhütchen 13 pyrotechnisch gezündet, das mittig in den Boden der Patronenhülse 3 eingesetzt ist.
In die körnige lose Schüttung der Treibladung 5 sind kleine Partikel, so zum Beispiel Kugeln, Körner oder Flocken eines interten Stoffes 14, in diesem Falle eines Paraffins beigemischt, wobei die Menge der Beimischung so bemessen ist, dass bei einem ordnungsgemäßen Äbschuss der Patronenmunition der Abbrand der Treibladung 5 im Wesentlichen nicht behindert wird. Sollte jedoch zum Beispiel bei einem Brand die Umgebungstemperatur der Patronenmunition über die Selbstzündtemperatur der Zündeinrichtung, die bei etwa 180 bis 220° liegt, steigen, schmelzen die einzelnen Teilchen 14 des inerten Stoffes in der Treibladung 5, sodass diese zumindest phlegmatisiert oder sogar inaktiviert wird. Selbst bei einer Zündung des Zündhütchens 13 würde dann die Treibladung 5 nicht explosionsartig zünden.
Anstelle eines Wachses, in diesem Falle Paraffin, können auch für den inerten Stoff Metalllegierungen aus Wismut und Zinn mit etwaigen Zusätzen verwendet werden, die ebenfalls einen sehr niedrigen Schmelzpunkt im Bereich von etwa 1400C aufweisen und in ähnlicher Weise eine Benetzung und damit Phlegmatisierung der Treibladung bei einem Brand bewirken. Zusätzlich zu der Beimischung eines inerten Stoffes 14 oder anstelle der Beimischung in die Treibladung 5 kann dieser inerte Stoff auch in dem rohrförmigen Leuchtsatz 11 aufgenommen werden, wie dieses durch das Bezugszeichen 14' angedeutet ist.
Zusätzlich könnte auch der kleine pyrotechnische Satz des Zündhütchens 13 mit einem solchen inerten Stoff vermischt werden, was durch 14'' angedeutet ist.
Auch wenn im Vorhergehenden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden sind, ist es für jeden Fachmann ersichtlich, dass Abänderungen und Modifikationen der Ausführungsbeispiele möglich sind, ohne von dem Ziel der Erfindung abzuweichen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Patronenmunition, insbesondere mit mittlerem Kaliber, mit einer Patronenhülse und einem in diese eingesetzten und mit der Patronenhülse mechanisch verbundenen Geschoss, wobei in einer Treibkammer der Patronenhülse eine aus einem pyrotechnischen Satz bestehende Treibladung vorgesehen ist, die mit einer ebenfalls -einen pyrotechnischen Satz enthaltenden Zündeinrichtung gezündet wird und deren Treibgase beim Abbrennen auf den Boden des Geschosses einen Druck ausüben, durch den das Geschoss aus der Patronenhülse ausgetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass in die pyrotechnischen Sätze der Treibladung und/oder der pyrotechnischen Zündeinrichtung ein inerter schmelzbarer Stoff einbringbar ist, dessen Schmelztemperatur niedriger als die Zündtemperatur der pyrotechnischen Sätze der Treibladung und/oder der Zündeinrichtung ist und der beim Schmelzen die pyrotechnischen Sätze der Treibladung und/oder der Zündeinrichtung zumindest phlegmatisiert .
2. Patronenmunition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der inerte schmelzbare Stoff in den pyrotechnischen Satz der Treibladung eingearbeitet bzw. eingemischt ist.
3. Patronenmunition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der inerte schmelzbare Stoff in einem in den pyrotechnischen Satz der Treibladung hineinragenden offenen Behälter, insbesondere einem Rohr aufgenommen ist.
4. Patronenmunition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der inerte schmelzbare Stoff dem pyrotechnischen Satz der Treibladung und/oder der Zündeinrichtung in Form von kleinen Kugeln, Körnern oder Flocken beigemischt ist.
5. Patronenmunition nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der inerte schmelzbare Stoff beim Schmelzen den Satz der Treibladung und/oder der Zündeinrichtung benetzt.
6. Patronenmunition nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der inerte schmelzbare Stoff ein Wachs, insbesondere Paraffin ist.
7. Patronenmunition nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der inerte schmelzbare Stoff ein Schmelzmetall ist.
8. Patronenmunition nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzmetall eine zumindest Wismut und Zinn enthaltende Metalllegierung ist.
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