Signalstern

Abstract

 Signalstern für Leuchtsignale, insbesondere mit einem Durchmesser von 22 mm und einer Mindest-Brennzeit von 12 Sekunden, bestehend aus einem gepreßten Leuchtsatz, wobei der Leuchtsatz vorzugsweise aus einer 26,5 mm Pistole verschossen wird, vorzugsweise an einem Fallschirm zur Erde sinkt, Brenndauer und Konstruktion so bemessen sind, daß der Leuchtsatz ausgebrannt ist, bevor der Boden berührt ist, wobei die Leuchtstärke mindestens 90.000 cd. beträgt und der Fallschirm nicht durch Hitzeentwicklung beschädigt wird.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Signalsterne, wie sie insbesondere in Fallschirmpatronen verwendet werden.

[0002] Die Signalsterne können aber auch bei anderen Signalpatronen eingesetzt werden.

[0003] Derartige Fallschirmpatronen oder Leuchtpatronen werden bei zivilem oder miltärischem 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.

[0004] 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.

[0005] Die erwähnte Ummantelung besteht üblicherweise z. B. aus Papier, Aluminium oder PVC und dämpft die Abbrandgeschwindigkeit des Sterns.

[0006] 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.

[0007] Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, Signalsterne derart zu verbessern, daß ihre Lichtleistung bedeutend erhöht, daß das Herabfallen heißer Rückstände weitgehend vermieden und daß das Abbrandbild vergrößert wird. Die Lichtleistung herkömmlicher Sterne (gelb) liegt bei ca. 40.000 bis 45.000 cd.

[0008] Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Signalstern für Leuchtsignale, insbesondere mit einem Durchmesser von 22 mm und einer Mindest-Brennzeit von 12 Sekunden, bestehend aus einem gepreßten Leuchtsatz, bei dem erfindungsgemäß der Leuchtsatz vorzugsweise aus einer 26,5 mm Pistole verschossen wird, vorzugsweise an einem Fallschirm zur Erde sinkt, die Brenndauer und die Konstruktion so bemessen sind, daß der Leuchtsatz ausgebrannt ist, bevor der Boden berührt ist, die Leuchtstärke mindestens 90.0000 cd. beträgt und der Fallschirm nicht durch Hitzeentwicklung beschädigt wird.

[0009] Der Leuchtsatz weist insbesondere eine Beschichtung entweder aus einer Lackschicht auf, die auf dem Signalstern aufgetragen ist oder aus mit einer Klebschicht versehenen Folien- oder Papier­lage, die auf den Leuchtsatz aufgeklebt ist.

[0010] Überraschenderweise wurden für die erfindungsgemäßen Signalsterne Lichtausbeuten von 100.000 cd und darüber gemessen, d. h. die Lichtleistung konnte mehr als verdoppelt werden, wobei die Abbrandzeiten nicht verkürzt sind, der Abbrand ist außerdem weitgehend rückstandsfrei, herabfallende heiße Teile konnten nicht beobachtet werden.

[0011] Insbesondere im Falle der Verwendung einer Lackschicht als Ummantelung trat ein Durchschlagen der Flamme bzw. ein vorschnel­les Verbrennen nicht auf.

[0012] Ein nahezu gleich gutes Ergebnis wird erzielt, wenn Papier oder Folienmaterial auf den Stern geklebt wird. Eine erschöpfende Begründung für diese Effekte kann nicht gegeben werden. Es wird jedoch vermutet, daß das Verdampfen der Lack- oder Klebeschicht die anhaftende Folie günstiger und rückstandsfrei zu verbrennen in der Lage sind, als wenn der Leuchtsatz in einer Aluminiumhülse verpreßt wird.

[0013] Der Lacküberzug ergibt einen idealen Abschluß von Luftfeuchtig­keit bei der Lagerung.

[0014] Bei der Verwendung von mit einer Klebeschicht verwendetem Papier oder Folie kann auf Handelsprodukte zurückgegriffen werden.

[0015] 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.

[0016] Vorzuziehen ist die Verwendung eines pigmenthaltigen farbigen Lackes, da so gleichzeitig die Leuchtfarbe des Sternes gekenn­zeichnet werden kann.

[0017] 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.

[0018] Diese Risse verursachen beim Abbrand ein Splittern und führen außerdem zu Brennzeitverkürzungen.

[0019] 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 eine Lackierung zu verbessern.

[0020] 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 bei üblichen Abmessungen etwa 20 bis 40 to betragen.

[0021] 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.

[0022] 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.

[0023] 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.

[0024] 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.

[0025] 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.

[0026] In besonders vorteilhafter Weise können die Aufhängungen und die Sperrschicht beim Preß- oder Gießvorgang mit eingearbeitet werden.

[0027] 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.

[0028] 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.

[0029] 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.

[0030] Im nachstehenden Ausführungsbeispiel wird die Herstellung eines mantellosen Signalsternes der Farbe gelb beschrieben.

[0031] Der Leuchtsatz hat folgende Rezeptur:
Natriumnitrat + 1 % Leinöl      37 Gew.-%
Polyolefin      3 Gew.-%
Magnesium      60 Gew.-%

[0032] 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.

[0033] 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.

[0034] 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.

Fig. 1

[0035] 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.

[0036] An der Öse 9 des Splints 7 befindet sich eine mit Befestigungs­ringen 10, 11 versehene Kette 12 zur Anbringung eines Fall­schirmes.

[0037] 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.

Fig. 2

[0038] In dieser Figur ist der gesamte Aufbau einer Fallschirmpatrone beispielhaft gezeigt.

[0039] 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.

[0040] Das Leitwerk selbst befindet sich vor dem Abschluß in einer nicht dargestellten Patronenhülse mit Treibladung und Zündhütchen.

Ansprüche

1. Signalstern für Leuchtsignale, insbesondere mit einem Durchmesser von 22 mm und einer Mindest-Brennzeit von 12 Sekunden, bestehend aus einem gepreßten Leuchtsatz, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtsatz vorzugsweise aus einer 26,5 mm Pistole verschossen wird, vorzugsweise an einem Fallschirm zur Erde sinkt, die Brenndauer und die Konstruk­tion so bemessen sind, daß der Leuchtsatz ausgebrannt ist, bevor der Boden berührt ist, die Leuchtstärke mindestens 90.000 cd. beträgt und der Fallschirm nicht durch Hitzeent­wicklung beschädigt wird.

2. Signalstern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Beschichtung aufweist, daß die Beschichtung vorzugsweise eine Lackschicht ist und eine Dicke von etwa 0,1 bis 0,15 mm aufweist und dadurch ein gleichmäßiges Abbrennen von unten nach oben gewährleistet.

3. Signalstern nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem verpreßten Granulat hergestellt ist.

4. 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.

5. Signalstern nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalstern eine äußere Schicht aus gebundenen Metalloxiden aufweist.

6. Signalstern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er am Aufhängungsbereich des Fallschirmes eine Sperrschicht aus nicht brennbaren Salzen, wie vorzugsweise Natriumnitrat aufweist und/oder aus einem Metall oder flammhemmendem Material besteht.

7. Signalstern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängung für den Fallschirm mit verpreßt oder vergossen ist.

8. Signalstern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ihn tragende Fallschirm Leinen aufweist, die unter Verwendung von Glasfaser oder Metallfäden mindestens teilweise hergestellt sind oder mit flammhemmenden Mitteln präpariert sind.

9. Verfahren zur Herstellung von Signalsternen nach Anspruch 8, dadruch gekennzeichnet, daß man eine Verankerung für einen Fallschirm, z.B. aus einer Metallkappe und einem Splint mitverpreßt, wobei zwischen Splintöse und Sternoberfläche eine Lochscheibe aus Metall eingelegt ist.

Zeichnung