DE7722484U1 - Pyrotechnisches schallsignal - Google Patents

Description

Pyrotechnisches Schallsignal

Die Neuerung betrifft ein pyrotechnisches Schallsignal mit definierter Frequenz und überlegener akustischer Wahrnehmbarkeit zur Schadvögelbekämfung, als militärisches Signal und als neuer Effekt zu Belustigungszwecken im Groß - und Kleinfeuerwerk, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Die Schallerzeugungdurch pyrotechnische Mischungen umfaßt den gesamten hörbaren Bereich., wobei die Reaktionsgeschwindigkeit der pyrotechnischen Sätze und die mechanische Anordnung für den Frequenzbereich, die Intensität und die Dauer der Schallerzeugung maßgebend sind.

So ist es bekannt, unverdichtete Leichtmetall - Oxydator-Mischungen innerhalb von Millisekunden zur Umsetzung zu bringen. Der dabei entstehende, kurzzeitig wahrnehmbare intensitätsstarke Knall, wird in der militärischen Pyrotechnik in einer Vielfalt von Simulatoren, die das Geräusch des originalen Geräts oder Vorgangs darstellen sollen, ausgenutzt. Weiterhin existieren Schallmeß-, Notsignal und Alarmpatronen mit KnallSignalen. Die Intensität solcher Signale ist hoch und liegt bei einer Meßentfernung von Io m je nach Größe des Gerätes bei loo - 17o d B ( A ). Der Nachteil der Knallsignale ist ihre kurze Dauer, die vor allem bei größerem Abstand zum Beobachter leicht zur Überdeckung durch andere, zufällig auftretende Schall quellen führen kann.

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Es ist weiterhin bekannt j Pfeiftöne durch pyrotechnische Sätze aus Alkali - und Erdalkalinitraten,-chloraten und - perchloraten gemischt mit Gallussäure, Alkalisalzen der Benzoe - und Salizylsäure, des Dinitrophenols und der Pikrinsäure zu erzeugen.

Bei der Umsetzung dieser, oszillierend abbrennenden, verpreßten Sätze werden je nach Länge der über dem Satz stehenden restlicher. Hülse, der sogenannten Resonanzstrecke. Pfeiftöne mit Frequenzen bis ca. 6000 Hz erzeugt. Im Gegensatz zu Knallsignalen, bei denen sich der Frequenzbereich des Schalls nur wenig beeinflussen läßt, ist bei den Pfeifsignalen die Frequenz des Pfeiftons neben der Resonanzstrecke eine Funktion der Ab bandgeschwindigkeit und des Durchmessers -

Die Frequenzen werden höher mit größerer Abbrandgeschwindigkeit und werden niedriger mit längeren Resonanzstrecken und größerem Durchmesser.

Die bei pyrotechnischen Pfeifen beobachteten Frequenzen liegen sehr häufig zwischen 2ooo und 5000 Hz. Es ist weiterhin bekannt, pyrotechnische Sätze aus Erdalkaliperchloraten und Polyacrylsäureestern herzustellen, die mit einstellbarer Frequenz abbrennen und dabei Schall erzeugen, der sich bei niedrigen Folgefrequenzen als Knall, bei höheren als Rauschen niedriger Intensität wahrnehmen läßt. Die möglichen Frequenzen in diesem Systemen liegen zwischen 0,5 und looo Hz.

Die Nachteile solcher Sätze ist ihre äußerst komplizierte und aufwendige Herstellung, die langwierige Polymerisation'-vorgänge neben der Verwendung von explosiven, wenig sta- | bilen Verbindungen notwendig macht.

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In der Schadvögelbekämpfung., auf Flugplätzen und im Obst - und Weinbau wurden bisher sowohl Knall- als auch Pfeifpatronen verwendet.

Dabei hat es sich gezeigt., daß mit zunehmender Dauer der Bekämpfung eine Gewöhnung der Vögel an die bisher verwendeten Mittel zu beobachten ist, da die erzeugten Frequenzen verhältnismäßig niedrig und gleichförmig sind.

Bessere Wirkungen hat man mit pjrrotechnischen Brummern erzielt, die breitbandige Frequenz-Gemische von 5oo 4ooo Hz erzeugen.

Pyrotechnische Brummer sind in ihrer Herstellung jedoch sehr aufwendig und vor allem durch ihre nicht bestimmbare Flugbahn gefährlich in der Handhabung. Außerdem sind zum Abschuß verhältnismäßig aufwendige Abschußvorrichtungen notwendig.

Ziel der vorliegenden Neuerung war es nun, ein pyro

technisches Schallsignal zu schaffen, das sowohl als militärisches Signal höhere Intensität und Lautstärke bei längerer Wahrnehmungsdauer aufweist, als auch zur Schadvögelbekämpfung im Frequenzbereich der Angstschreie von z.B. Staren liegt, sowie in militärischen Simulatoren und als neuartiger Effekt im Groß - und Kleinfeuerwerk zu verwenden ist.

Neuerungsgemäß gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß ein Brennstoff aus an sich bekannten Alkalisalzen der Benzoe- und Salizylsäure und Schwermetallsalzen anorganischer und/ oder organischer Säuren mit Oxydatoren aus Alkali - und Erdalkalinitraten, -chloraten und -perchloraten und Schwer metalloxiden und/oder -nitraten gemischt und in Hülsen verpreßt wird und daß mit einem entsprechend geformten Stempel nachträglich oder gleichzeitig eine Vertiefung

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zylindrischer j sternf örmiger, quaderförmiger, jedoch vorzugsweise konischer Form angebracht wird., wobei die Vertiefung tnittig und außermittig angebracht sein kann. Geeignete Salze anorganischer oder organischer Säuren als erfindungsgemäße Brennstoffkomponenten sind Blei- und Kupfersalze der Kohlensäure, Oxalsäure, Ameisen- und Essigsäure, vorzugsweise jedoch basische und neutrale Blei- und Kupfersalze der aromatischen Carbonsäuren, wie Benzoe-, Dalizyl-, Resorcyl- und Gallussäure. Geeignete Schwermetalloxide oder -nitrate als erfindungsgemäße Oxyd at or kornponent en sind die des Kupfers, Bleis, Mangans, Eisens, Kobalts und Nickels, vorzugsweise jedoch Nickeloxid, Manganoxide, wie Mn-O^₁, Mn Op, Kupferoxide, wie CUpO und Cu 0, Bleioxide, wie Pb O₂ und Pb^O^. Mögliche Mischungsverhältnisse zwischen Oxydator und Brennstoff sind 50 - 85 % Oxydator und 15 - 5o % Brennstoff, vorzugsweise jedoch 25 - 3>o % Brennstoff und 70 - 75 % Oxydator. Der Anteil der Schwermetallsalze am Oxydator beträgt o,5 - 7o %, vorzugsweise jedoch 1 2o %. Der Anteil der Schwermetallsalze am Brennstoff beträgt 0,5 - 5o p, vorzugsweise jedoch 5 - 25 jo.

Ein wesentliches Kennzeichen der Neuerung ist weiterhin, daß Durchmesser und Länge der Vertiefung so gewählt werden, daß die anfängliche Abbrandoberflache während des Abbrands gleichbleibt oder zunimmt. ( Neutraler oder progressiver Abbrand ) Nimmt die Fläche während des Abbrands wesentlich sb, wird die Intensität der niederfrequenten Grundscnwingung soweit abgeschwächt, daß schließlich nur noch die hochfrequenten Schwingungen zu hören sind.

Zwei Beispiele neiierungsgemäßer Gegenstände sind in den Abbildungen 1 und 2 dargestellt,

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Abbildung 1 zeigt einen Längsschnitt duroh einen neuerungsgemäßen Gegenstand, worin Position 1 ein neuerungsgemäßer pyrotechnische!¹ Satz, Position 2 eine Anfeuerung, Position j5 eine konische Vertiefung und Position 4 eine Hülse ist.

Abbildung 2 ist ein Querschnitt eines Preßkörpers, in dem 1 der neuerungsgemäße pyrotechnische Satz, 4 die Hülse und 5 die sternförmige Vertiefung darstellt. Die Mantelfläche der Vertiefung wird zweckmäßig so gewählt, daß sie der zylindrischen Mantelfläche des Preßlings entspricht. Auf diese Weise bleibt die Abbrandoberfläche annähernd gleich.

Die nach dem neuerungsgemäßen Verfahren hergestellten Gegenstände besitzen folgende vorteilhaften Eigen -

schäften: ;

1. Es werden Knattertöne mit einer einstellbaren Grundfrequenz von 2o - ^oo Hz er zeugt, deren Intensität etwa einer Ver -

doppelung der Lautstärke herkömmlicher pyrotechnischer Pfeifen gleichen Kalibers

entspricht. ■

2. Die Grundfrequenz ist von einem intensitäts- j

schwächerem Frequenzgemisch unterlegt, das \

für den Höreindruck bestimmte Frequenzen bis *

8ooo Hs enthält. \

Bei herkömmlichen pyroteohnisehen Pfeifen lie- S gen die für den Höreindruck maßgebenden Frequenzen zwischen 2ooo und 4ooo Hz. I

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3. Die niederfrequente Grundschwingung ist durch den Anteil der Sohwermetallsalze im Brennstoff und Oxydator einstellbar. Zum Beispiel sind Grundfrequenzen von ca.jJooHz durch teilweisen Ersatz von Kaliumperohiorat durch Bleidioxid möglich, während Frequenzen von 2o - 4o Hz durch den teilweisen Ersatz von Kaliumbenzoat durch Kupfersalizylat erreicht werden.

Es liegt nahe., daß sich durch den völlig neuartigen Geräuscheffekt vielfältige Anwendungsmöglichkeiten ergeben. So ist z.B. die akustische Wahrnehmbarkeit auf größere Entfernungen wesentlich besser als bei Pfeif- und Knallpatronen gleichen Kalibers.

Die Wirkung gegen Schadvögel ist wegen der vergleichsweise hochfrequenten, intensitätsstarken Schwingungen, die mit niederfrequenten Knalltönen kombiniert sind, außerordentlich,

Schließlich stehen zu Belustigungszwecken vielfältige Kombinationsmöglichkeiten offen.

So ist es möglich, durch Anbringung der Vertiefung in dem der Anzündstelle entgegengesetzten Teil des Preßlings, das Schallsignal mit einem Pfeifton beginnen zu lassen und während des Fluges in den neuerungsgemäßen Effekt überzuführen.

In der Abbildung 3 ist diese Möglichkeit dargestellt. Position 1 ist ein neuerungsgemäßer pyrotechnischer Satz, 2 eine Anfeuerung, J5 eine der Anzündstelle gegenüberliegende konische Vertiefung, k eine Hülse, 6 ein Pfeifsatz, 7 eine Verschlußkappe, die aus Pappe, Kunststoff oder Metall sein kann.

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Weiterhin ist es möglich, als Primärsätze schnellbrennende Gold - und Silberfunkensätze., Punkensätze mit Geräuscheffekten und Leuchtsätze mit verschiedenen Farben zu verwenden.

Dabei entstehen anfänglich effektvolle Schweif - und Farbeffekte., die in gewisser Entfernung vom Betrachter in den intensiven, neuerungsgemäßen Geräuscheffekt übergehen oder aber man verwendet den neuerungsgemäßen Effekt am Anfang und gebraucht als Sekundärsatz einen der bekannten Färb- oder Funkensätze.

Es ist ein Kennzeichen der Neuerung, daß sich die neuerungsgemäßen Gegenstände sowohl aus Signal und Schreckschußwaffen mit Schießbechervorsatz als auch aus Rohren, z.B. im Groß - und Kleinfeuerwerk verschießen lassen.

Weiterhin ist es möglich., den neuerungsgemäßen Gegenstand mit einer an sich bekannten Anzündung in Form einer Stoppine., eines Reibkopfes, einer Sicherheitszündschnur und eines Zündpapieres zu versehen und den Gegenstand als nichtfliegenden Effekt im Bereich des Bodenfeuerwerks zu verwenden.

Ein Beispiel ist in der Abbildung ^L\ dargestellt. Darin ist 1 ein neuerungsgemäßer pyrotechnischer Satz., 2 eine Anfeuerung, 3 eine konische Vertiefung, 4 eine Hülse, 8 eine Schwarzpulverstoppine, 9 eine Stoppinenbefestigung.

Die folgenden Beispiele dienen zux Erläuterung der Neuerung, ohne jedoch deren Umfang einzuschränken.

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Beispiel 1

Es wurde ein herkömmlicher Pfeifsatz aus Jo % Kalium*- perchlorat und ^o % Kaliurnbenzoat und ein neuerungsgemäßer Satz aus 65 % Kaliurnperchlorat, 5 % PY '₂ und 3o % Kaliumbenzoat hergestellt und in Papphülsen con 15 mm Durchmesser verpreßt. In den neuerungsgemäßen Satz wurde gleicnzeitig eine konische Vertiefung mit einem Basiswinkel von 6o° und einer Höhe von 15 mm eingepreßt. Die Resonanzstrecke betrug in beiden Fällen J5o mm.

Die Gegenstände wurden abgebrannt und mit einem Frequenzanalysator die Intensität und Frequenz bestimmt. Die Ergebnisse sind in Abbildung 5 dargestellt. Wenn man 8o dB als Grundlage für brauchbare Intensitäten nimmt, so liegt die für den Hörbarkeitseindruck be stimmte Frequenz bei der herkömmlichen Pfeife zwischen 2ooo und ^l-ooo Hz ( Kurve A ), während der neuerungsgemäße Gegenstand einen wesentlich breiteren Bereich., etwa 9oo - 8ooo Hz, bei höherer Intensität aufzuweisen hat.

Beispiel 2

In der Abbildung β sind die Oszillogramme des Pfeifsatzes ( 1 ) aus Beispiel 1 und eines neuerungsgemäßen Satzes, bestehend aus Io % Pb-Salizylat, 2o % Kaliumsalizylat, 2o % Bleinitrat und 5o % Kaliumperchlorat ( 2 ), mit einer zylindrischen Vertiefung von 5 mm Durchmesser und 15 mm Tiefe dargestellt. Meßentfernungen und -einstellungen, Kaliber und Resonanzstrecke waren gleich.

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Die Abbildungen zeigen deutlich die bei dem neuerungsgernäßen Satz auftretende intensitätsstarke niederfrequente Grundschwingung von ca. 5o Hz, die einer hochfrequenten Grundschwingung, deren Intensität etwa der herkömmlichen Pfeife entspricht, überlagert ist.

Die Intensität der Grundschwingung ist etwa doppelt
so hoch wie die der überlagerten Schwingung.

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Claims (1)

1. - Io -

   Schutzansprüche

   1. Pyrotechnisches Schallsignal mit einstellbarer Frequenz und hoher Intensität, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brennstoff aus an sich bekannten Alkalisalzen der Benzoe - Und Salizylsäure und Schwermetallsalzen anorganischer und/oder organischer Säuren mit Oxydatoren aus Alkali - und Erdalkalinitraten,-chloraten,-perchloraten und Schwermetalloxiden und/oder -nitraten gemischt und in Hülsen verpreßt wird und daß mit einem entsprechend geformten Stempel nachträglich oder gleichzeitig eine Vertiefung zylindrischer, sternförmiger, quaderförmiger, jedoch vorzugsweise konischer Form angebracht wird, wobei die Vertiefung mittig und außermittig sein kann.

   2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schwermetallsalze anorganischer und organischer Säuren, Blei -und Kupfersalze der Kohlensäure, Oxalsäure, Ameisen - undEssigsäure sein können, vorzugsweise jedoch basische und neutrale Blei - und Kupfersalze der aromatischen Carbon säuren, wie Benzoe -, Salizyl -, Gallussäure und Resorcylsäure.

   J>. Anordnung nach Anspruch 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Schwermetallsalze am Brennstoff o,5 - 5o $ beträgt, vorzugsweise jedoch 5-25/0.

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   4. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß die Schwermetalloxide und -nitrate des Kupfers, Bleis, Mangans, Eisens, Kobalts ur Mickeis verwendet werden können., vorzugsweise jedoch Nickeloxid, Manganoxide, Kupferoxide, Eleioxide und Bleinitrat.

   5. Anordnung nach Anspruch 1 und 4 , dadurch ge kennzeichnet, daß der Anteil der Schwermetalloxide und -Nitrate am Oxydator o,5 - 7o % vorzugsweise jedoch 1 - 2o % beträgt.

   6. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die geometrischen Abmessungen der Vertiefung so gewählt werden, daß die anfängliche Abbrandoberfläche während des Abbrands gleichbleibt oder zunimmt .

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