DE1282530B

DE1282530B - Verfahren zur Herstellung eines Leuchtsatzes

Info

Publication number: DE1282530B
Application number: DEA48233A
Authority: DE
Inventors: Mats Juergen Martin Olsson
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1964-01-29
Filing date: 1965-01-26
Publication date: 1968-11-07
Also published as: AT255290B; ES308929A1; FR1422779A; NL144912B; FI47091B; FI47091C; GB1084944A; NL6500984A; SE345845B; CH453176A; BE658942A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C06d

Deutsche Kl.: 78 d-1/02

Nummer: 1282 530

Aktenzeichen: P 12 82 530.8-45 (A 48233)

Anmeldetag: 26. Januar 1965

Auslegetag: 7. November 1968

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtsatzes. Solche Sätze werden unter anderem als Leuchtspur für Munition und als Leuchtsätze für Leuchtgranaten oder ähnliche Zwecke verwendet.

Eine Leuchtgranate wird wie ein gewöhnliches Geschoß abgeschossen und in einer gewissen Höhe zur Zerlegung gebracht, wodurch der an einem Fallschirm befestigte Leuchtsatz frei wird, der Fallschirm sich öffnet und der Leuchtsatz gezündet wird.

Man hat bereits ein Verfahren zur Herstellung von gepreßten Sätzen für Leuchtspur- und Raketengeschosse vorgeschlagen, bei dem das pulverige Material mit einigen tausend Atmosphären unter vermindertem Luftdruck oder im Vakuum verpreßt wird. Es konnten hiermit aber nur gepreßte Sätze mit nicht ausreichender Festigkeit und Haltbarkeit erzielt werden.

Es ist weiterhin bekannt, Leuchtsätze unter Verwendung von einem in einer für die Oxydation aus- ao reichenden Menge vorliegenden anorganischen Sauerstoffsalz und einem unter starker Wärmeentwicklung verbrennenden Metall sowie einem leimartigen Bindemittel herzustellen, und als Bindemittel für solche Sätze sind auch bereits Epoxyharze in Vorschlag ge- »5 bracht worden.

Infolge der Art und Weise wie der Leuchtsatz verwendet wird, müssen gewisse Festigkeitsforderungen erfüllt werden. In der Praxis hält ein Bindemittel, z. B. eine plastische Masse, die für einen Leuchtsatz erforderlichen Zutaten, nämlich ein Oxydationsmittel und ein Reduktionsmittel, die bei Reaktion miteinander Reaktionsprodukte von hoher Temperatur ergeben, zusammen.

An sich wäre es das beste, wenn der Satz nur diese Oxydations- und Reduktionsmittel enthalten würde, die gewählt wurden, um bei der Reaktion eine hohe Temperatur zu erzeugen und dem Licht eine geeignete Farbe zu geben.

Die Anwesenheit eines Bindemittels ist vom Gesichtspunkt der Lichtausbeute aus ein Nachteil, da das Bindemittel die Lichtausbeute herabsetzt und außerdem die Ursache einer unerwünschten Rauchentwicklung ist. Bisher hat man versucht, die Menge des Bindemittels soweit wie möglich herabzusetzen, aber die unterste Grenze für einen gegossenen oder auf andere Art mit niedrigem Druck geformten Lichtsatz liegt ungefähr bei 10 % des ganzen Satzes.

An Versuchen, den genannten Prozentsatz des Bindemittels noch weiter zu senken, hat es nicht gefehlt. Man hat versucht, den Lichtsatz zu pressen, anstatt zu gießen. Wenn man dabei einen Verhältnis-Verfahren zur Herstellung eines Leuchtsatzes

Anmelder:

Aktiebolaget Bofors, Bofors (Schweden)

Vertreter:

Dr. W. Koch, Dr. R. Glawe

und Dipl.-Ing. K. Delfs, Patentanwälte,

2000 Hamburg-Großflottbek, Waitzstr. 12

Als Erfinder benannt:

Mats Jürgen Martin Olsson, Bofors (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 29. Januar 1964 (1062)

mäßig niedrigen Preßdruck verwendet, zeigen die Lichtsätze eine schlechte Festigkeit und große Variationen in den Brenneigenschaften.

Wenn man den Preßdruck auf z.B. 1500kp/cm² oder mehr erhöht, reißen die Lichtsätze, wenn man sie aus der Preßform nimmt, sofern nicht der Satz in einer aus Produktionsgesichtspunkten unangemessen langen Zeit unter Druck in der Preßform gehalten wird. Neben der Rißbildung tritt die Erscheinung auf, daß die als Bindemittel dienende plastische Masse teilweise an die Oberfläche des Lichtsatzes gedrückt wird, wenn dieser aus der Preßform herausgenommen wird. Diese Erscheinung bedingt unerwünschte Variationen im Gehalt an plastischer Masse und damit in den Brenneigenschaften des fertigen Produkts.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, durch das man einen Leuchtsatz erhält, der ausgezeichnete Festigkeitseigenschaften ohne Schutzhüllen hat, trotzdem die Menge des Bindemittels unter 10% liegt. Der erfindungsgemäße Leuchtsatz eignet sich insbesondere für eine Verwendung in Geschossen, da er bei der Beschleunigung, der das Geschoß ausgesetz ist, nicht zerstört wird.

Bei Leuchtsätzen mit hohen Forderungen an die Festigkeit ist es erwünscht, daß diese einem Druck bis zu lOOOkp/cm² widerstehen können, und bei Leuchtsätzen nach der Erfindung wird dieser Druck nicht unterschritten, obgleich nur eine verringerte Menge Bindemittel (unter 10%) verwendet wird.

Gemäß der Erfindung wird ein Leuchtsatz hergestellt, der aus vorzugsweise Magnesium oder aus Aluminium oder einem anderen geeigneten Material

809 630/812

bestehen kann, das bei der Verbrennung eine hohe Temperatur ergibt, sowie aus einem Oxydationsmittel in einer für die Verbrennung erforderlichen Menge. Als Oxydationsmittel werden vorzugsweise Nitrate oder Perchlorate von Alkali- oder Erdalkalimetallen, wie vorzugsweise Natriumnitrat oder Strontiumnitrat oder Bariumperchlorat, verwendet. Selbstverständlich sind auch andere Typen von Oxydationsmitteln anwendbar.

Der Mischung wird weiterhin ein Bindemittel zugesetzt, das aus einem Epoxyharz mit geeignetem Härter besteht.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Leuchtsatzes aus einem in einer für die Oxydation ausreichenden Menge vorliegenden anorganischen Sauerstoffsalz und einem unter starker Wärmeentwicklung verbrennenden Metall sowie Epoxyharz als Bindemittel ist daher dadurch gekennzeichnet, daß der Satz mit einem Bindemittelgehalt < 10% in eine Form od. dgl. eingebracht und bei einem Vakuum von etwa 7 mm Hg mit einem Druck gleich oder größer als 1500kp/cm² verpreßt wird.

Der Satz wird in einem geeigneten Gefäß mit einem Rührer gemischt und danach in Formen eingebracht, die vor allen Dingen zylindrische Leuchtsatzkörper bilden.

Nachdem die genannten Formen gefüllt worden sind, werden sie in einem Vakuum bis etwa 7 mm Hg ausgesetzt. Man kann natürlich eine unvollständige Luftverdünnung wählen. Wenn die Formen ausreichend evakuiert worden sind, werden die Sätze einem Druck ausgesetzt, beispielsweise durch geeignete Kolben. Dieser Druck soll mindestens auf 1500 kp/cm² ansteigen. Der Druck ist während einer gewissen Zeit, am besten 1 bis 5 Sekunden, aufrechtzuerhalten, worauf die Leuchtkörper aus der Formhülse gepreßt und zum Härten des Bindemittels aufgestellt werden.

Die erforderliche Zeit und Temperatur für die Härtung ist von dem zur Anwendung kommenden Bindemittel abhängig.

Es hat sich gezeigt, daß man bei erfindungsgemäß hergestellten Leuchtsätzen die Menge des Bindemittels bis herunter auf 2% senken kann und trotzdem eine zufriedenstellende Festigkeit erreicht. Die Lichtintensität des Leuchtsatzes erhöht sich dadurch, daß die Menge des Bindemittels herabgesetzt wurde.

Versuche hinsichtlich Festigkeit und Lichtintensität sind mit unterschiedliche Mengen Bindemittel enthaltenden Leuchtsätzen durchgeführt worden. Die Ergebnisse dieser Versuche sind weiter unten zusammengefaßt.

Die eigentlichen Festigkeitsproben wurden derart durchgeführt, daß man einen Leuchtsatz in Zylinderform mit einem Durchmesser von 22 mm und einer Länge von 22 mm herstellte. Dieser Zylinder wurde zwischen zwei Scheiben eingesetzt, die danach einem Druck ausgesetz wurden. Der Wert, der beim Zerbrechen des Zylinders abgelesen wurde, wurde registriert.

Zur Bestimmung der Lichtausbeute wurden zylindrische Körper mit einem Durchmesser von 13 mm und einer Länge von 15 mm hergestellt. Jeder Probezylinder wurde mit einer kleinen Menge eines leicht entzündbaren pyrotechnischen Satzes initiiert. Die Lichtstärke wurde mit Photozellen, die der Empfindlichkeit des Auges für unterschiedliche Wellenlängen angepaßt sind, gemessen. Die Lichtausbeute wurde als das Produkt der Durchschnittslichtstärke und Brennzeit dividiert durch das Satzgewicht berechnet. Die Ergebnisse der ausgeführten Versuche sind in nachstehender Tabelle zusammengestellt wrden.

Mg in »/» 58,8 57,6

NaNO₃ in »/0 39,2 38,4

Bindemittel in % 2,0 4,0

Brechprobenwerte in kp 3 390 4120

Lichtausbeute*) in cds/g 25 900 26

*) Candelasekunden per Gramm

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtsatzes aus einem in einer für die Oxydation ausreichenden Menge vorliegenden anorganischen Sauerstoffsalz und einem unter starker Wärmeentwicklung verbrennenden Metall sowie Epoxyharz als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Satz mit einem Bindemittelgehalt <lO°/o in eine Form od. dgl. eingebracht und bei einem Vakuum von etwa 7 mm Hg mit einem Druck gleich oder größer als 1500 kp/cm² verpreßt wird.

56,4
37,6
6,0
3 480
21500

52,3 36,8 8,0 3 830
16400

54,0 36,0 10,0

4130

8 900

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Leuchtsatzes als Reduktionsmittel Magnesium verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Leuchtsatzes als Oxydationsmittel Natriumnitrat verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 712 092; deutsche Auslegeschrift Nr. 1129 408; Ellern, »Modem Pyrotechnics«, 1961, S. 84.