DE1929170C3 - Leuchtkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Leuchtkörper mit einem langgestreckten Leuchtsatz, an dessen einer Endfläche ein Zündsatz vorgesehen ist und an dessen Umfangsfläche eine wärmeisolierende Schicht angebracht ist, wobei der Leuchtsatz teilweise von einem Drahtnetz •imfaßt ist.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung an Leuchtkörpern, d. h. Körpern, welche einen normalerweise gepreßten Leuchtsatz besitzen, welcher z. B. Magnesium und eine sauerstoffliefernde Substanz enthält. Nachdem die Körper durch ein Geschoß oder ein Flugzeug in eine beträchtliche Höhe über dem Boden angebracht und aufgeleuchtet sind, fallen sie an einem Fallschirm herunter, während welcher Zeit der Leuchtsatz Licht entwickelt, um die Bodenfläche zu beleuchten.

Derartige Leuchtkörper sind bekannt und anfangs wurde ein gepreßter Leuchtsatz verwendet, der an einem Ende mitlels einer Zündvorrichtung, die in geeigneter Weise ausgelöst wurde, entzündet wurde. Jedoch war es unter Verwendung nur eines gepreßten Leuchtsatzes nicht möglich, irgendeine gut reproduzierbare Verbrennung zu erhalten. Dieses war darauf zurückzuführen, daß der gezündete und brennende Leuchtsatz während der Abwärtsbewegung im Verhältnis zu der umgebenden Atmosphäre solch eine große Geschwindigkeit (beispielsweise in der Größenordnung von 5 m/sec) hatte, daß die Verbrennung, die an dem dem Boden zugewandten Ende des Leuchtsatzes eingeleitet wurde, dazu führte, daß die Flamme, die während der Verbrennung auftrat, entlang des Leuchtsatzes nach oben schlug und Zündungen an nicht erwünschten Stellen des Leuchtsatzes verursachte.

Zur Vermeidung dieses Nachteils hat man schon vorgeschlagen, eine Isolierung zu verwenden, welche den Leuchtsatz an allen Seiten mit Ausnahme der dem Boden zugewandten Oberfläche, an welcher die Verbrennung einsetzt, umgibt. Durch geeignete Wahl dieser Isolierung, welche normalerweise aus einem Kunststoff mit einem Füller aus MgO oder Asbest besteht, kann man erreichen, daß die Flammen, die durch den um den Leuchtsatz streichenden Luftstrom bewegt werden, keine Zündung des Leuchtsatzes an anderen Teilen als an dem dem Boden zugewandten verursachen. Mittels der Isolierung ist es möglich gewesen, bei einem Leuchtsatz, der aus einem Kreiszylinder besteht mit Endflächen, die in rechten Winkeln zur Zylinderachse stehen, eine Verbrennung zu erhalten, die in axialer Richtung und mit im wesentlichen konstanter und gleicher Geschwindigkeit über die gesamte brennende Oberfläche verläuft, welche sich sukzessiv in der Richtung der Zylinderachse bewegt und welche daher im wesentlichen eben und senkrecht zur Achse des Zylinders ist.

Die regelmäßigere Verbrennung de;. Leuchtsatzes, die man durch die Verwendung einer Isolierung erhält, hat zu einer erhöhten Lichtausbeute oder genauer erhöhten Gesamtmenge Licht während der Brennzeit geführt, aber weitere Untersuchungen haben gezeigt, daß Rauch, der während der Verbrennung des Leuchtsatzes auftritt, zwischen der brennenden Oberfläche und dem Boden entwickelt wurde, d. h. zwischen der Flamme und dem Boden, so daß die beabsichtigte Beleuchtung des Bodens unter dem Leuchtsatz nicht so stark wird wie erwartet.

Ein vorbekannter Leuchtkörper besitzt eine Einrichtung zur Verbindung des Leuchtkörpers mit einem Fallschirm und eine Isolierung zur Erzielung einer regelmäßigen Verbrennung, die beispielsweise aus Kunststoff mit einem Füller in Form von beispielsweise MgO oder Asbest besteht. Die während der Verbrennung entstehenden Flammen werden durch den Einfluß des Luftwiderstandes nach außen abgelenkt. Ein Teil des beim Abbrennen erzeugten Rauches ist infolge der Fallrichtung des Leuchtkörpers zwischen dem Leuchtkörper und dem Boden vorhanden. Die Isolierung schützt die rückwärtigen Teile des Leuchtkörpers vor Entzündung durch die Flammen.

Wenn der Leuchtsatz zusammen mit der ihn umgebenden Isolierung aus verschiedenen Gründen in einer Hülse oder einem Gehäuse aus Stahl, die bzw. das den Leuchtsatz im wesentlichen in derselben Weise wie die Isolierung umschloß, d. h. unter Freilassung nur der Endoberfläche des Leuchtsatzes des kreiszylindrischen Leuchtkörpers, die dem Boden zugewandt ist, untergebracht wurde, wurde eine beträchtliche Erhöhung der Gesamtlichtmenge, die während der Brennzeit erzeugt wurde, erzielt. Der Grund dafür scheint darin zu liegen, daß durch die Verbrennung des Leuchtsatzes in der vorerwähnten regelmäßigen Weise, wobei die brennende Oberfläche im wesentlichen eben und senkrechii zur Zylinderachse ist, das umgebende Stahlgehäuse sukzessiv mit seinem freien Rand vor der brennenden Oberfläche vorsteht und eine Art Düse bildet, welche die Flamme, die bei der Verbrennung erzeugt wird, in die Richtung der Zylinderachse und aus dem Stahlgehäuse leitet. Mit anderen Worten kann man sagen, daß durch die Verbrennung eines Leuchtsatzes innerhalb eines Stahlgehäuses eine heftige Flamme, die aus dem Stahlgehäube vorragt, erhalten wird. Es ist beobachtet worden, daß wegen der Bewegung des Leuchtkörpers gegen die umgebende Atmosphäre diese heftige Flamme an ihrem äußeren freien Ende durch den oben erwähnten Luftstrom abgelenkt wird und daß der Hauptteil des während der Verbrennung erzeugten Rauches an der »Rückseite« der abgelenkten heftigen Flamme liegt, d. h. der Seite des freien Endes der heftigen Flamme, die dem Boden abgewandt ist. Da kein Rauch mehr zwischen der brennenden Oberfläche oder der Flamme und dem Boden vorhanden ist, werden beträchtliche verbesserte Bedingungen erhalten, und die

letzt erwähnte Konstruktion vor. Leuchtkörpern ist in großem Maße mit sehr guten Ergebnissen verwendet worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leuchtkörper der eingangs beschriebenen Art bei mindestens gleicher Lichtausbeute gewichtsmäßig leichter auszubilden.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Drahtnetz den Leuchtsatz zwischen den beiden Endflächen auf seiner gesamten Umfangsfläche umgibt und sowohl an seiner inneren dem Leuchtsatz zugewandten a!s auch an der äußeren Seite die wärmeisolierende Schicht aus Kunststoff hat, dem beispielsweise MgO oder Asbest als Füller beigegeben ist, und daß das Drahtnetz aus wärmebeständigem Material, wie rostfreiem Stahl, gebildet ist.

Überraschend wurde gefunden, daß man das Gewicht des Leuchtkörpers, das durch die oben beschriebene Verwendung eines Stahlgehäuses gegenüber dem eines Leuchtkörpers, der nur aus dem Leuchtsatz besteht, beträchtlich erhöht worden ist, reduzieren kann und zu Ergebnissen kommen kann, wie man sie mit einem Stahlgehäuse erhalten hat, wenn man das Stahlgehäuse (und in gewissen Fällen auch die Isolierung) durch ein Netz aus geeignetem Metall ersetzt, welches die zylindrische Oberfläche eines Leuchtsatzes, beispielsweise in Form eines Kreiszylinders, umgibt. Diese Gewichtsverminderung ist sehr erwünscht, weil in diesem Fall weitere Gewichtsverminderungen erzielt werden können, da der verwendete Fallschirm kleinere Abmessungen haben kann und daher weniger Gewicht und trotzdem dieselbe Fallgeschwindigkeit beibehalten kann.

Zwar ist in der US-PS 15 30 692 ein zwischen den beiden Endflächen des Leuchtsatzes sich erstreckendes Drahtnetz beschrieben. In dieser Druckschrift findet sich aber kein Hinweis auf eine Wärmeisolierung. insbesondere nicht auf eine solche, die im Gegensatz zu einer geschlossenen Stahlhülse vom Stahlnetz wegbrennt, so daß die Ausnutzung des Effekts des Wegbrennens nicht nahelag.

Im übrigen besteht bei diesem bekannten Leuchtsatz kein Anlaß zur Anbringung einer Wärmeisolierung, da die Verstärkung ein vorzeitiges Ausein?nderfallen des Leuchtsatzes verhindern soll, damit keine Bruchstücke abgestoßen werden und Schaden anrichten können. So wird besonders herausgestellt, daß eine Verstärkung aus Aluminium sehr schnell durch die Hitze des brennenden Satzes sintert und genügend Zerreißfestigkeit besitzt, um ein Auseinanderbrechen des LeucLisatzes durch innere Ausdehnung zu verhindern.

Es ist ferner ein Leuchtkörper mit einem langgestreckten Leuchtsatz aus der US-PS 31 35 201 bekannt, an dessen offener Brennfläche ein Zündsatz vorgesehen ist und dessen Außenfläche mit einer Wärmeisolierung aus Kunststoff mit Glaspulver als Füller umschlossen ist. Zwischen der Außenfläche des Leuchtsatzes und der Innenfläche des den Leuchtsatz aufnehmenden Behälters muß eine Isolierung angebracht sein, um zu verhindern, daß die Flamme in den aus herstellungstechnischen Gründen vorhandenen Spalt eindringt. Das Eindringen der Flamme in einen solchen Spalt würde aber eine nicht gewünschte Überzündung der Mantelfläche des Leuchtsatzes mit sich bringen. Daher konnte nicht erwartet werden, daß sich ein Drahtnetz bei entsprechendem Wärmeverhalten mit Vorteil verwenden lassen würde.

Das bei dem aus der US-PS 12 05 928 bekannten

Leuchtkörper verwendete Drahtnetz umschließt nicht den Leuchtsatz, sondern nur den in den Zündsatz eingehenden schnellbrennenden Teil. Bei dieser Anordi.ung des Drahtnetzes wird es beim Aktivieren des schnell brennenden Satzes aus dem Behälter herausgedrückt werden, wenn er vorher nicht von der entwickelten Hiue vernichtet worden ist, d.h. die Funktion des bekannten Drahtnetzes steht nicht mit der Funktion des Leuchtsatzes in Zusammenhang.

Wie bereits erwähnt, wurde gefunden, daß eine überraschende Verbesserung erzielt wird, wenn anstalt eines Stahlgehäuses ein Metallnetz mit einer beträchtlichen Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen, beispielsweise nichtrostender Stahl, verwendet wird. Es wurde gefunden, daß durch die direkte Anbringung eines Stahlnetzes um einen Leuchtsatz herum ohne Verwendung einer Isolierung der Vorteil einer heftigen Flamme, wie bei einem Leuchtsatz mit Stahlgehäuse, erhallen wird, wobei sich der erzeugte Rauch hinter der heftigen Flamme, die durch den Einfluß des Luftwiderstandes abgelenkt wird, befindet. Dieses ist ein sehr überraschendes Ergebnis, und die physikalischen Bedingungen sind nicht völlig geklär;. Daher wird die Erfindung durch die folgende Erklärung in keiner Weise eingeschränkt, sondern diese wird nur erwähnt, um ein so gutes Bild der Bedingungen zu geben, wie es gegenwärtig möglich ist.

Es ist möglich, daß ein Drahtnetz mit geeigneter Maschendichte und Drahtstärke nicht nur in der Lage ist, als eine Düse zu wirken, sondern auch die heftige Flamme, die durch die vordere öffnung in dem Drahtnetz austritt, zu unterstützen, indem Sekundärluft durch die Maschen des Drahtnetzes gesogen wird. Daraus ergibt sich der doppelte Effekt, daß wahrscheinlich eine gewisse Turbulenz, die die Verbrennung verbessert, in der brennenden Zone unmittelbar vor der Endoberfläche des Leuchtsatzes entsteht und daß ferner der Sauerstoff der eintretenden Luft eine vollständigere Verbrennung des Materials des Leuchtsatzes bewirkt, welches im vorliegenden Falle vorzugsweise einen Unterschuß an Sauerstoff (bezogen auf die Menge Magnesium in dem Leuchtsatz) hat. und daß aus diesem Grunde eine größere Gesamtmenge Licht auf eine gewisse Gewichtsmenge Leuchtsatz erhalten wird, als wenn beispielsweise Überschuß an Sauerstoff in dem Leuchtsatz vorhanden wäre.

So wird durch die alleinige Verwendung eines Drahtnetzes eine überraschende Verbesserung erzieh, aber es wurde gefunden, daß eine gewisse Neigung zur unregelmäßigen Verbrennung besteht sowie eine Möglichkeit, daß trotz der heftigen Flamme eine weitere Zündung des Leuchtsatzes, beispielsweise am hinteren Teil, eintreten kann.

Deshalb wird bei dem Leuchtkörper nach der Erfindung das Metallnet/ mit einer an sich bekannten Isolierung versehen, die jedoch vergleichsweise dünn gemacht werden kann. Eine Ausführungsform eines Leuchtkörpers dieser Art ist in F i g. 1 und F i g. 2 zeigt eine Endansicht von dem mit einer Zündvorrichtung versehenen Ende darstellt, bei welcher ein Leuchtsatz 1, eine Zündvorrichtung 2 und ein Verbindungsmittel 3 vorgesehen sind. Der Leuchtsatz ist an der Zylinderoberfläche von einem Metalldrahtnetz 6 umgeben, das durch eine Isolierschicht 4a von dem Leuchtsatz t getrennt ist. Diese Isolierschicht 4a kann dünn sein. Die Isolierschicht und das Drahtnetz sind der Deutlichkeit wegen überdimensioniert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Metallnetz in die Isolierung

gepreßt, die daher aus einer ersten Schicht 4a zwischen dem Netz 6 und dem Leuchtsatz und einer zweiten Schicht 46 außerhalb des Netzes 6 besteht. Diese Isolierung kann aus demselben Kunststoff mit Füller in Form von MgO oder Asbest bestehen, die schon > erwähnt wurde. In Fig.2, die eine Endansicht der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform ist. sieht man. daß der Leuchtkörper die Form eines Kreiszylinders hat. Es ist jedoch zu beachten, daß es nicht notwendig ist. einen Kreiszylinder zu verwenden, sondern es können auch andere Formen von Zylindern verwendet werden. Wenn beträchtlich Unregelmäßigkeiten hinsichtlich des Verbrennungsvorgangs zugelassen werden können, ist es möglich, auch andere Formen des Leuchtsatzes zu verwenden, welche jedoch eine freie Oberfläche la mit is einer Zündvorrichtung 2 haben müssen, so daß er gezündet werden, verbrennen und einen brauchbaren Lichtstrom abgeben kann. Es muß jedoch bemerkt werden, daß die Erfindung nicht auf Leuchtkörper beschränkt ist, bei denen der Leuchtsatz die Form eines Zylinders oder eines Kreiszylinders hat, wenn auch diese Formen die am häufigsten verwendeten sind.

Wie schon erwähnt, ist die Wirkung des Melallnetzes besonders vorteilhaft in Verbindung mit der Verwendung einer dünnen Isolierung und eines Leuchtsatzes. der einen Unterschuß an Sauerstoff hinsichtlich des sauerstoffhaltigen Materials in dem Leuchtsatz im Vergleich zu der Menge Magnesium oder möglicherweise einer Substanz aus einem anderen Metall oder anderen Verbindungen, welche das zur Verbrennung bestimmte Material bilden, besitzt.

Als ein Beispiel für die d-.irch die vorliegende Erfindung erzielte Verbesserung kann erwähnt werden, dal durch einen Leuchtkörper mit einem Durchmesser von 70 mm und einer Anfangslänge von 90 mm und ;s einem Kreisschnitt bei Verwendung nur einer Kunststoffisolierung eine Gesamtiichtausbeute von etwa 8 Millionen Candelasekunden erhalten worden ist. während die Verwendung eines Siahlgehäuses oder ein Stahlgehäuse in Kombination mit einer Isolierung — eine bisher viel verwendete Ausführungsform — eine durchschnittliche Lichtausbeute von etwa 20 bis 22 Millionen Candelasekunden ergeben hat. Durch Verwendung eines Netzes aus nichtrostendem Stahl mit einem Durchmesser von etwa 0,25 bis 1,0 mm und Maschen von 1,0 bis 2,0mm, d.h. entsprechend 14 bis 18 Maschen, sind Werte über 30 Millionen Candelasekunden erhalten worden. Es ist auch ein günstiges Resultat durch so kleine Maschen wie 35 Maschen erhalten worden.

Es ist keine Formel für die Beziehung zwischen den Maschen des Drahtnetzes und anderen Faktoren ermittelt worden, aber es hat sich als leicht herausgestellt, die optimalen Maschen durch einfache Versuche in jedem Fall zu ermitteln. Es ist offensichtlich, daß bei kleinen Maschen die bereits erwähnte Einströmung von Sekundärluft durch das Drahtnetz verhindert wird und daß das Drahtnetz leichter gedrosselt wird, während große Maschen eine solche Düsenwirkung des Drahtnetzes, wie beabsichtigt, nicht verursachen.

Als nicht einschränkende Angabe kann erwähnt werden, daß für Leuchtkörper mit kreisförmigem Querschnitt und einem Durchmesser von 60 bis 100 mm die optimalen Werte für das Drahtnetz normalerweise in dem Bereich liegen, den man unter Verwendung eines Fadens mit einem Durchmesser von 0,25 bis 1,0 mm und eine Maschenweite von etwa 0,5 bis 2,0 mm erhält.

Es kann auch erwähnt werden, daß außer den bereits genannten Vorteilen bei der Verwendung eines Drahtnetzes ein weiterer Vorteil darin liegt, daß durch die geringere Masse des Drahtnetzes und die starke Abkühlung, die ein fallendes Drahtnetz erfährt sobalc der Leuchtsatz zu brennen aufgehört hat, die Gefahi einer Entzündung des Bodens, wo der Rest eine: Leuchtkörpers auftritt, im Vergleich mit einem Leucht körper der ein Stahlgehäuse besitzt, erheblich reduzier! wird.

Die Erfindung ist im Zusammenhang mit Leuchtkör pern, die durch Fallschirme getragen werden, beschrie ben worden, aber natürlich kann die Erfindung auch mi Vorteil für in anderer Weise verwendete Leuchtkörpei benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Leuchtkörper mit einem langgestreckten Leuchtsatz, an dessen einer Endfläche ein Zündsatz vorgesehen ist und an dessen Umfangsfläche eine wärmeisolierende Schicht angebracht ist, wobei der Leuchtsatz teilweise von einem Drahtnetz umfaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtnetz den Leuchtsatz (1) zwischen den beiden Endflächen (la, 16) auf seiner gesamten Umfangsfläche umgibt und sowohl an seiner inneren dem Leuchtsatz zugewandten als auch an der äußeren Seite die wärmeisolierende Schicht (4a, 46) aus Kunststoff hat, dem beispielsweise MgO oder Asbest ι j als Füller beigegeben ist und daß das Drahtnetz aus wärmebeständigem Material, wie rostfreiem Stahl, gebildet ist.

2. Leuchtkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtnetz aus rostfreiem Stahl einen Durchmesser von 0,25 bis 1,00 mm und eine Maschenweite von 0,5 bis 2,0 mm aufweist.