EP0284651B1 - Signalstern - Google Patents
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Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B4/00—Fireworks, i.e. pyrotechnic devices for amusement, display, illumination or signal purposes
- F42B4/26—Flares; Torches
Definitions
- the present invention relates to signal stars according to the preamble of claim 1, as used in particular in parachute cartridges.
- signal stars are e.g. known from US-A-2 864 311.
- the signal stars can also be used with other signal cartridges.
- parachute cartridges or light cartridges are fired from civilian or military use from guns and burn z. B. from the so-called apron lighting on the parachute in a predetermined time.
- conventional ammunitions In order to make the burn-up sufficiently long or to prevent the signal star from burning too quickly, conventional ammunitions have the following structure.
- the actual star consists of a pressed light set, which is surrounded by a jacket in an aluminum sleeve and housed in a signal carrier.
- the star itself rests on an exhaust charge under which the deceleration rate and propellant rate are arranged.
- the latter can be surrounded by a tail unit and are located in a cartridge case with propellant charge before firing.
- a pyrotechnic light set has become known, which is brought out of a rocket housing and burns hanging from a parachute.
- the light set (signal star) is pressed and surrounded by a wrapping made of "kraft" paper or other suitable material (column 3, lines 66-68).
- the casing is placed in a mold and the set is pressed into it in several stages (column 6, lines 35 ff).
- a pressed pyrotechnic segmented set is also known which is provided with an inhibitor layer (column 5, lines 22-24).
- the housing of the set is divided, the part surrounding the light set remains as a casing on it when it burns.
- the object of the present invention is therefore to improve signal stars in such a way that hot residues are largely avoided at high light output and the burn-off image is enlarged.
- the production itself should be much easier.
- a signal for luminous stars consisting of a light set pressed at a pressure of about 500-1000 N / mm2 and surrounded by a sheath, in which, according to the invention, the outer sheath, when burned, consists of a synthetic resin lacquer layer with a thickness of about 0.1-0.15 mm, with the synthetic resin lacquer layer being applied to the pressed light set.
- the varnish coating provides an ideal seal of air humidity during storage.
- the paints should contain pigment, preferably in an amount of 20-80% by volume.
- Alkyd resin lacquer, chlorinated rubber lacquer, epoxy resin lacquer, acrylate resin lacquer, oil lacquer, nitro lacquer, polyester lacquer, polyurethane lacquer and the so-called combination lacquers, in which metal oxides can be incorporated, are primarily proposed.
- the present invention therefore proposes a different procedure for the production thereof, in order to achieve a reproducible predetermined burn-up on the one hand and on the other hand to improve its handling for the coating.
- the signal stars according to the invention consist of a compressed granulate.
- the latter is obtained in a simple manner by mixing and kneading the set with a binder. After subsequent granulation, pressable products are obtained.
- the pressure must be significantly higher than conventional and 500-1000 N / mm2 (with usual dimensions about 20 to 40 tons).
- the signal stars produced in this way are extremely stable and free of cracks. Their combustion behavior is homogeneous, they are particularly suitable for attaching the casing in the manner described above.
- An extension of the burning time can also be achieved in a simple manner by adding inert mineral substances, such as in particular metal oxides, as moderators to the light set. Silicon and titanium oxides have proven particularly suitable for this.
- the mineral substances can be added in amounts of 3-6% by weight, an increase in 6% mineral material resulting in an increase in the burning time of approximately 30%.
- the light sets according to the invention are used in parachute cartridges. This causes the parachute lines to burn in about 4% of the cases.
- a barrier layer of non-combustible oxides preferably of sodium nitrate, in the area of the suspension of the screen.
- suspensions and the barrier layer can be incorporated during the pressing or casting process.
- An effective additional protection of the parachute lines is further achieved according to the invention in that metal threads or glass fiber fabric is spun into the parachute lines or that these consist entirely of them.
- a so-called stocko cap is inserted into the parachute before it is pressed, through which a split pin is guided and spread.
- a metal perforated disc between the stock cap and the cotter pin, on which the entire set is filled and pressed. After removal from the mold, the perforated disc forms the star closure towards the parachute.
- the light set has the following recipe: Sodium nitrate + 1% linseed oil 37% by weight Polyolefin 3% by weight magnesium 60% by weight
- the polyolefin is e.g. B. a U.S.I. Chemicals manufactured and sold under the name Microthene.
- This light set was made with a binder from polychlorobutadiene 11.5% by weight and a dilution 6.6% by weight mixed, where as polychlorobutadiene z.
- B. a product known under the trade name "Macroplast" can be used.
- Fig. 1 shows the star according to the invention.
- Fig. 2 shows the structure of a parachute cartridge manufactured according to the invention.
- the star consists of a set 1 pressed from granulate as described above, as well as the intermediate set 2 and the firing 3. It is covered at the bottom with an aluminum ring 4, which can also be pressed.
- the star On the head side, the star has the perforated disk 5 made of Al Cu Mg alloy, through which the cotter pin 6 extends. Below the perforated disc 5, the stock cap 7 is held by the split pin 6.
- the perforated disc 5 is covered with a cardboard disc 8.
- the signal carrier is connected by bends to a tail unit 18, the ejection charge 19 for the star being accommodated in the bends.
- a deceleration charge 20 and a propellant charge 21 are located below the exhaust charge 19.
- the tail unit itself is located in a cartridge case (not shown) with propellant charge and primer prior to completion.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft Signalsterne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie insbesondere in Fallschirmpatronen verwendet werden. Solche Signalsterne sind z.B. aus der US-A-2 864 311 bekannt.
- Die Signalsterne können aber auch bei anderen Signalpatronen eingesetzt werden.
- Derartige Fallschirmpatronen oder Leuchtpatronen werden bei zivilem oder militärischem Einsatz aus Schußapparaten abgefeuert und brennen z. B. zur sogenannten Vorfeldbeleuchtung am Fallschirm hängend in vorgegebener Zeit ab. Um den Abbrand ausreichend lang zu gestalten bzw. um ein zu schnelles Durchbrennen des Signalsterns zu verhindern, weisen herkömmliche Munitionen folgenden Aufbau auf.
- Der eigentliche Stern besteht aus einem gepreßten Leuchtsatz, der von einem Mantel umgeben in einer Aluminiumhülse und in einem Signalträger untergebracht ist. Der Stern selbst ruht dabei auf einer Ausstoßladung, unter der der Verzögerungssatz und Treibsatz angeordnet sind. Letztere können von einem Leitwerk umgeben sein und befinden sich vor dem Abschuß in einer Patronenhülse mit Treibladung.
- Aus der US-A 2 442 528 ist ein pyrotechnischer Leuchtsatz bekannt geworden, der aus einem Raketengehäuse ausgebracht wird und an einem Fallschirm hängend abbrennt. Der Leuchtsatz (Signalstern) ist gepreßt und von einer Umhüllung aus "Kraft" Papier oder sonstigem geeignetem Material umgeben (Sp. 3, Z. 66-68). Zur Herstellung wird die Umhüllung in eine Form gegeben und der Satz in mehreren Stufen in diese hineingepreßt (Sp. 6, Z. 35 ff).
- Aus der US-A 3 749 019 ist weiterhin ein gepreßter pyrotechnischer segmentierter Satz bekannt, der mit einer Inhibitorschicht versehen ist (Sp. 5, Z. 22-24). Das Gehäuse des Satzes ist geteilt, der den Leuchtsatz umgebende Teil verbleibt beim Abbrand als Ummantelung an diesem.
- Die erwähnte Ummantelung aus Papier, Aluminium oder PVC dämpft die Abbrandgeschwindigkeit des Sterns.
- Nachteilig sind dabei u. a. ein relativ hoher durch die Ummantelung bedingter Leuchtstärkeverlust und gleichzeitig ein eng kegelförmiges Abbrandbild, wodurch aus ungünstigen Winkeln ein Erkennen erschwert wird. Zudem ist der Abbrand nicht rückstandsfrei, d. h. heiße Schlacke- oder Metallteile können zu Boden fallen und zu Verletzungen oder Bränden führen. Das stufenweise Verpressen in eine von einem Werkzeug gehaltene Hülle ist aufwendig.
- Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, Signalsterne derart zu verbessern, daß bei hoher Lichtleistung das Herabfallen heißer Rückstände weitgehend vermieden und das Abbrandbild vergrößert wird. Die Herstellung selbst soll wesentlich einfacher sein.
- Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß Anspruch 1 mit einem Signal für Leuchtsterne, bestehend aus einem bei Drucken von etwa 500-1000 N/mm² gepreßten, von einer Umhüllung umgebenen Leuchtsatz, bei dem erfindungsgemäß die beim Abbrennen äußere Umhüllung aus einer Kunstharzlackschicht in einer Stärke von etwa 0,1-0,15 mm besteht, wobei die Kunstharzlackschicht auf den gepreßten Leuchtsatz aufgetragen ist.
- Überraschenderweise wurden für die erfindungsgemäßen Signalsterne Lichtausbeuten von 100.000 cd und darüber gemessen, wobei die Abbrandzeiten nicht verkürzt sind, der Abbrand ist außerdem weitgehend rückstandsfrei, herabfallende heiße Teile konnten nicht beobachtet werden, ein Durchschlagen der Flamme bzw. ein vorschnelles Verbrennen trat nicht auf.
- Der Lacküberzug ergibt einen idealen Abschluß von Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung.
- Bei der Verwendung von Kunstharzlack haben sich Schichtdicken von etwa 0,1 bis 0,15 besonders gut bewährt, wobei es auch auf die Pigmenthaltigkeit ankommt, d. h. die Lacke sollen pigmenthaltig sein, vorzugsweise in Menge von 20-80 Vol % . Vorgeschlagen werden vornehmlich Alkydharzlack, Chlorkautschuklack, Epoxidharzlack, Acrylatharzlack, Öllack, Nitrolack, Polyesterlack, Polyurethanlack sowie die sogenannten Kombinationslacke, in die Metalloxide eingebunden sein können.
- Vorzuziehen ist die Verwendung eines pigmenthaltigen farbigen Lackes, da so gleichzeitig die Leuchtfarbe des Sternes gekennzeichnet werden kann.
- Herkömmliche Signalsterne werden aus dem Satz unter Drücken von üblicherweise 3000 bar gepreßt. Dabei entstehen häufig Falten in der Aluminiumhülle, die zur Rissbildung im Satz führen, d. h. dieser Signalstern würde nach dem Entfernen der Aluminiumhülle auseinanderfallen.
- Diese Risse verursachen beim Abbrand ein Splittern und führen außerdem zu Brennzeitverkürzungen.
- Die vorliegende Erfindung schlägt daher eine andere Vorgehensweise zu deren Herstellung vor, um einmal einen reproduzierbaren vorgegebenen Abbrand zu erzielen und zum anderen ihre Handhabbarkeit für die Lackierung zu verbessern.
- Die erfindungsgemäßen Signalsterne bestehen hierzu aus einem verpreßten Granulat. Letzteres wird in einfacher Weise dadurch erhalten, daß der Satz mit einem Bindemittel vermischt und geknetet wird. Nach anschließendem Granulieren erhält man preßfähige Produkte. Der Preßdruck muß dabei wesentlich höher sein als herkömmlich und 500-1000 N/mm² (bei üblichen Abmessungen etwa 20 bis 40 to) betragen.
- Die so hergestellten Signalsterne sind ausgesprochen stabil und frei von Rissen. Ihr Abbrandverhalten ist homogen, sie eignen sich in besonderer Weise zur Anbringung der Ummantelung in der oben beschriebenen Weise.
- Herkömmliche Sätze bestehen z. B. aus einem Sauerstoffträger, der gleichzeitig Farbgebungskomponente sein kann, einem Brennstoff (Metallpulver, wie Magnesium) und einem farbvertiefenden Abbrandmoderator. Dieser Abbrandmoderator ist eine stark Chlor-haltige Substanz, wie z. B. nachchloriertes PVC und wird in Mengen von ca. 10 % zugefügt. Überraschenderweise hat sich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung herausgestellt, daß die Leuchtkraft eines Signalsternes in Abwesenheit von Chlor-abgebenden Substanzen verbessert werden kann, wenn dem Satz anstelle der herkömmlichen Moderatoren Polyolefin in Mengen von lediglich ca. 3 Gew.-% zugegeben werden. Die Helligkeit steigert sich dabei um mindestens 10 % ohne Beeinträchtigung der Moderation.
- Eine Verlängerung der Brenndauer läßt sich in einfacher Weise auch dadurch erreichen, daß dem Leuchtsatz inerte mineralische Stoffe, wie insbesondere Metalloxide als Moderatoren zugegeben werden. Insbesondere haben sich hierfür Silicium und Titanoxide bewährt.
- Die mineralischen Stoffe können in Mengen von 3-6 Gew.-% zugegeben werden, wobei eine Zunahme an 6 % mineralischen Materials eine Brenndauerverlängerung von etwa 30 % mit sich bringt.
- Insbesondere werden die erfindungsgemäßen Leuchtsätze in Fallschirmpatronen verwendet. Dabei kommt es in etwa 4 % der Fälle zu einem Brennen der Fallschirmleinen. Um die Leinen des Schirmes zu schützen, wird vorgeschlagen, im Bereich der Aufhängung des Schirmes eine Sperrschicht aus nicht brennbaren Oxiden, vorzugsweise aus Natriumnitrat anzuordnen.
- In besonders vorteilhafter Weise können die Aufhängungen und die Sperrschicht beim Preß- oder Gießvorgang mit eingearbeitet werden.
- Ein wirksamer zusätzlicher Schutz der Fallschirmleinen wird weiterhin erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in die Fallschirmleinen Metallfäden oder Glasfasergewebe eingesponnen wird oder daß diese gänzlich daraus bestehen.
- Für die Befestigung des Fallschirmes wird vor dem Verpressen des Satzes eine sog. Stockokappe in diesen eingelegt, durch die ein Splint geführt und aufgespreizt ist. Zwischen der Stockokappe und der Splintöse befindet sich dabei eine Lochscheibe aus Metall, auf die der gesamte Satz gefüllt und gepreßt wird. Nach dem Entformen bildet die Lochscheibe den Sternabschluß nach oben zum Fallschirm hin.
- Diese Art der Befestigung ist erheblich weniger aufwendig, als die herkömmliche, bei der die Befestigung durch Einrollen des oberen Randes, z. B. der Ummantelung, auf die Abdeckscheibe vorgenommen werden muß.
- Im nachstehenden Ausführungsbeispiel wird die Herstellung eines mantellosen Signalsternes der Farbe gelb beschrieben.
- Der Leuchtsatz hat folgende Rezeptur:
Natriumnitrat + 1 % Leinöl 37 Gew.-% Polyolefin 3 Gew.-% Magnesium 60 Gew.-% - Bei dem Polyolefin handelt es sich z. B. um ein von der Firma U.S.I. Chemicals hergestelltes und unter der Bezeichnung Microthene vertriebenes Produkt.
- Dieser Leuchtsatz wurde mit einem Bindemittel bestehend
aus Polychlorbutadien 11,5 Gew.-% und einer Verdünnung 6,6 Gew.-%
vermischt, wobei als Polychlorbutadien z. B. ein unter dem Handelsnamen "Macroplast" bekanntes Produkt eingesetzt werden kann. - Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.
- Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Stern.
- Fig. 2 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemäß hergestellten Fallschirmpatrone.
- Der Stern besteht aus einem aus Granulat wie oben beschrieben gepreßten Satz 1, sowie dem Zwischensatz 2 und der Anfeuerung 3. Er ist nach unten mit einem Aluminiumring 4 abgedeckt, der mitverpreßt sein kann. Kopfseitig weist der Stern die Lochscheibe 5 aus Al Cu Mg-Legierung auf, die vom Splint 6 durchgriffen ist. Unterhalb der Lochscheibe 5 ist die Stockokappe 7 vom gespreizten Splint 6 gehalten. Die Lochscheibe 5 ist mit einer Pappscheibe 8 abgedeckt.
- An der Öse 9 des Splints 6 befindet sich eine mit Befestigungsringen 10, 11 versehene Kette 12 zur Anbringung eines Fallschirmes.
- Mit 22 ist ein Lacküberzug einer Stärke von ca. 0,1 mm bezeichnet, der um den gepreßten Satz durch Lackierung gegeben wurde. Diese Umhüllung schließt Sauerstoffzutritt bei der Verbrennung ebenso wie Feuchtigkeitszutritt bei der Lagerung aus.
- In dieser Figur ist der gesamte Aufbau einer Fallschirmpatrone beispielhaft gezeigt.
- In dem Signalträger ist der Stern aus Fig. 1 angeordnet, über den der Fallschirm 14 gepackt ist. Auf dem Fallschirm 14 ruhen von einem Stopfen 15 gehalten Bleischeiben 16, die vom Schirm durch Scheiben 17 getrennt sind. Der Signalträger ist durch Abkantungen mit einem Leitwerk 18 verbunden, wobei in den Abkantungen die Ausstoßladung 19 für den Stern untergebracht ist. Unterhalb der Ausstoßladung 19 befinden sich ein Verzögerungssatz 20 und ein Treibsatz 21.
- Das Leitwerk selbst befindet sich vor dem Abschluß in einer nicht dargestellten Patronenhülse mit Treibladung und Zündhütchen.
Claims (8)
- Signalstern für Leuchtsignale, bestehend aus einem mit einer Umhüllung (22) umgebenen Leuchtsatz (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtsatz aus einem bei Drücken von etwa 500 - 1.000 N/mm² verpreßten Granulat besteht und auf diesen eine dünne Kunstharzlackschicht in einer Stärke von etwa 0,1 - 0,15 mm als Umhüllung aufgetragen ist.
- Signalstern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstharzlack Metalloxide enthält.
- Signalstern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunstharzlack ein Alkydharzlack, ein Chlorkautschuklack, ein Epoxidharzlack, ein Nitrolack, ein Polyesterlack, ein Polyurethanlack oder ein Kombinationslack eingesetzt ist.
- Signalstern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er als Abbrandmoderator Polyolefin und/oder Metalloxide oder andere feuerhemmende Oxide in Mengen von etwa 3 - 6 Gew.-% enthält.
- Signalstern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verankerung für einen Fallschirm, bestehend aus einer Stockokappe und einem Splint mitverpreßt ist, wobei zwischen Splintöse und Sternoberfläche eine Lochscheibe aus Metall eingelegt ist.
- Signalstern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe aus einer Al Cu Mg-legierung besteht.
- Signalstern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er am Aufhängungsbereich des Fallschirmes eine Sperrschicht aus nicht brennbaren Salzen, wie vorzugsweise Natriumnitrat aufweist und/oder einem Metall oder flammhemmendem Material besteht.
- Signalstern nach mindestens einem der Ansprüche 5 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängung für den Fallschirm mit verpreßt ist.
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Publications (2)
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