DE2746809C2

DE2746809C2 - Leuchtsignalkörper

Info

Publication number: DE2746809C2
Application number: DE2746809A
Authority: DE
Inventors: Nils Göran Axel Karlskoga Gellerstedt; geb. Lindgren Anita Kristina Granbergsdal Thorildsson
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1976-10-27
Filing date: 1977-10-18
Publication date: 1986-07-24
Also published as: DE2746809A1; SE7611908L; GB1562262A; IT1090190B; IL53064A; SE437300B

Description

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Die Erfindung betrifft einen Leuchtsignalkörper, der insbesondere für militärische Zwecke vorgesehen ist und der, nachdem er in eine gewisse Höhe oberhalb des Grundes z. B. mittels eines Geschosses oder eines Flugzeuges gebracht worden ist gezündet wird und während des Falles zurück zur Erde und während der Verbrennung des pyrotechnischen Leuchtsatzes, der im Leuchtsignalkörper enthalten ist ein intensives Licht erzeugt das die darunter liegende Erdoberfläche beleuchtet Die Geschwindigkeit des Leuchtsignalkörpers während seines Falles zurück zur Erdoberfläche wird normalerweise mit Hilfe eines einfachen Fallschirms begrenzt

Leuchtsignalkörper dieser Art sind seit langem bekannt Es werden z. B. im schwedischen Patent No. 3 12 086 gewisse Probleme beschrieben, die bei der Benutzung solcher Leuchtsignalkörper auftreten. Damit die Lichtintensität möglichst groß und gleichförmig während des ganzen Abbrennens des Leuchtsatzes ist sollte er nur von der Seite abgebrannt werden, die zum Boden gerichtet ist. Wenn keine besonderen Maßnahmen ergriffen werden, wird sich der Abbrennvorgang des Leuchtsatzes jedoch auch entlang den Seiten des Leuehtsätzes nach oben ausbreiten, sogar wenn der Leuchtsatz nur an der Oberfläche gezündet wird, die nach unten gerichtet ist. Dies wird dann dazu führen, daß während der Abbrennzeit eine sich sehr stark ändernde Lichtintensität erhalten wird, wobei gleichzeitig es Leuchtsignalkörper derselben Art ein nicht reproduzierbares Abbrennverhalten zeigen werden.

Um dieses Problem zu lösen, ist es schon sehr lange üblich gewesen, den Leuchtsatz auf allen Seiten außer der Seite, die gezündet werden soll, mit einer Abschirmung in Form einer Kunststoffisolierung zu umhüllen, die wiederum selbst durch einen Stahlmantel umhüllt sein kann. Hüllen mit einem Abschirmnetz mit derselben Funktion sind ebenfalls schon bekannt Diese Netzhüllen können auch durch äußere Stahlhüllen und/oder Kunststoffisolierung vervollständigt werden (siehe z. B. das oben erwähnte schwedische Patent No. 3 12 086).

Die früher benutzte Kunststoffisolierung bestand gewöhnlich aus einem Epoxydkunststoff mit einem Zusatzstoff aus in erster Linie Asbest als Füllstoff.

Strengere Anforderungen aufgrund des Umweltschutzes haben es jedoch völlig verunmöglicht Asbest zu benutzen, sogar wenn sehr große Sorgfalt während der Herstellung aufgewendet wird. Aufgabe der Erfindung ist es, einen geeigneten Ersatz für den Asbest zu finden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Leuchtsignalkörper der eingangs genannten Art gelöst der dadurch gekennzeichnet ist daß der Füllstoff aus einem Carbonat eines Erdalkalimetalls (Gruppe Ha des periodischen Systems) besteht

Es wurde überraschenderweise herausgefunden, daß Carbonate von Erdalkalimetallen, und zwar insbesondere Calciumcarbonate nicht nur den Asbest als Füllstoff ersetzen können, sondern auch zu einer deutlich bemerkbaren Verbesserung der Lichtstrahlung führen, die bei der Verbrennung des Leuchtsatzes erhalten wird.

Obwohl nur schwer brennbare Kunststoffmaterialien als Isolationsmaterial in Frage kommen, ist es aufgrund der hohen Temperatur der Flamme beim Abbrennen des Leuchtsatzes unmöglich zu verhindern, daß die Kunststoffisolierung gleichzeitig brennt Unter der Voraussetzung, daß das Kunststoffmaterial tatsächlich schwer brennbar ist wird dieses Abbrennen des Kunststoffmaterials nicht gleichzeitig und gleichmäßig mit dem Abbrennen des Leuchtsatzes stattfinden. Es wird vielmehr eine gewisse Verzögerung^uftreten, durch die die brennende Oberfläche die Form eines Kegelstumpfes annehmen wird, der sich nach außen erweitert Abhängig von der Wahl des Kunststoffmaterials und des Füllstoffes kann der von der brennenden Oberfläche eingeschlossene obere Winkel in einem gewissen Maße verändert werden.

Es wurde auch herausgefunden, daß die Leichtintensität der Flamme mit verstärktem Brennen von Isolierungsmaterial pro Zeiteinheit abnimmt Der negative Einfluß des verbrauchten Isolierungsmaterials auf die Intensität der Flamme eines Leuchtsatzes sollte u. a. auf den Rauch, der gebildet wird, und Infrarotstrahlung vom Verbrennungsprodukt und/oder abgelöste Teilchen vom verbrauchten Isolierungsmaterial zurückzuführen sein. Eine solche Strahlung eines schwarzen Körpers innerhalb eines Wellenlängenbereiches unterhalb desjenigen sichtbaren Lichtes würde darüber hinaus zu einer Abkühlung der Flamme und als Ergebnis davon zu einer Verkleinerung der Leuchtintensität führen.

Wie bereits erwähnt wurde nun überraschenderweise herausgefunden, daß die Intensität der Flamme tatsächlich verbessert werden kann, wenn der Asbest, der bisher als Füllstoff verwendet wurde, durch eine im wesentlichen entsprechende Menge eines feinen kristallinen Carbonats eines Erdalkalimetalls (Gruppe 1 Ia des periodischen Systems) ersetzt wird. Es wurden insbesondere sehr gute Ergebnisse mit Calciumcarbonat erhalten, das auch das Carbonat ist, das aus Kostengründen in erster Linie für die Massenherstellung von

Ig

Leuchtsätzen benutzt wurde. Der Grund, warum Calciumcarbonat, CaCC>3 so gute Ergebnisse gebracht hat, ist vermutlich wenigstens teilweise eine Folge verschiedener Eigenschaften, die Calciumcarbonat und anderen Carbonaten, die in diesem Zusammenhang benutzt werden können, gemeinsam sind. Diese reagieren daher bei normalen und sogar bei nicht zu stark erhöhten Temperaturen chemisch nicht mit dem Kunststoffmaterial, das in erster Linie aus Epoxydharzen oder ähnlichen Materialien, die in diesem Zusammenhang benutzt werden, besteht, und reagieren darüber hinaus auch nicht chemisch mit den tatsächlichen Leuchtsätzen. Andererseits werden das Calciumcarbonat und die anderen Carbonate, die in diesem Zusammenhang benutzt werden können, bei den Temperaturen zersetzt, die in der Kunst-Stoffisolierung beim Abbrennen des Leuchtsatzes erreicht werden. Aller Wahrscheinlichkeit nach ist dies selbst eine endotherme Reaktion, und die Gasentwicklung, die dabei auftritt, hat einen günstigen Einfluß auf die Intensität der Flamme.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert

Beispiel

Um die Erfindung zu überprüfen, wurde eine Anzahl von Leuchtsignalkörpern hergestellt, die in einer nach oben offenen Stahlhülie eingeschlossen wurden, die innen mit einem schwer brennbaren Kunststoffmaierial in Form von epoxidiertem Bisphenol A isoliert waren, zu dem ein Härter hinzugefügt war, dem 20 Gew.-% eines Füllstoffes, der für diesen Fall benutzt wurde, hinzugemischt waren.

Der Füllstoff hatte eine mittlere Teilchengröße von ungefähr 0,2 μπι. Es können auch andere Epoxydkunststofie als diejenigen des oben genannten Typs in diesem Zusammenhang verwendet werden. Der benutzte Epoxydkunststoff ergibt jedoch ein makromolekulares räumliches Netzwerk mit starken Kreuzbindungen und ist daher für diesen Zweck sehr gut geeignet

Die Testkörper wurden danach unter identischen Bedingungen abgebrannt, und die erhaltene Leuchtintensität wurde als Funktion der Zeit gemessen. Jede Kurve der Figur zeigt den Mittelwert von fünf identischen Testkörpern. Die Bezeichnung der Kurven weist auf die Tesikörper hin, auf die sie sich beziehen. Die mit Asbest gemessene Kurve ist mit »asbestos« bezeichnet Zum Zwecke der Klarheit wurden lokale Variationen in den Leuchtintensitätskurven eHminiert

Die äußerst günstigen Ergebnisse, die durch die Benutzung der fraglichen Carbonate als Füllstoffe erhalten wurden, können deutlich aus den gezeigten Kurven entnommen werden.

Es wurde auch herausgefunden, daß der Anteil des Füllstoffes des Typs mit Erdalkalimetallen zwischen 10 und 35 Gew.-°/o und das die Teilchengröße zwischen 0,1 und 10 μπι betragen sollte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Leuchtsignalkörper in erster Linie für militärische Zwecke des Typs, der mittels eines Geschosses oder eines Flugzeugs in eine gewisse Höhe oberhalb des Bodens gebracht wird, worauf ein pyrotechnischer Leuchtsatz im Leuchtsignalkörper gezündet wird, wobei dieser Leuchtsatz während der Zeit, während der der Leuchtsignalkörper zur Erde zurückfällt, ein intensives Licht erzeugt, das die darunter liegende Erdoberfläche beleuchtet, wobei dieser Leuchtsatz zum Erzielen eines ausschließlich an der nach unten gerichteten Oberfläche stattfindenden Abbrennens an seinen seitlichen und oberen Ober- is flächen durch eine isolierende Kunststoffschicht umhüllt ist, die wiederum in einen Behälter aus Metall oder aus Metalldrahtnetz eingeschlossen sein kann, der in der Richtimg offen ist von der aus der Leuchtsignalkörper brennt, wobei die Kunststoffschicht aus einem schsrsr brennbaren Kunststoffmaterial besteht, das IO bis 35 Gew.-% eines organischen Füllstoffes enthält, der mit dem pyrotechnischen Leuchtsatz und dem Kunststoffmaterial chemisch nicht reagiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff aus einem Carbonat eines Erdalkalimetalls (Gruppe Ha des periodischen Systems) besteht.

Z Leuchtsignalkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff aus CaCO₃ besteht

3. Leuchtsignalkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Füllstoff eine mittlere Teilchengröße von 0,i bis lfe μπι hat