DK164103B - Lyssatsisolering til endebraendende pyrotekniske lyssatser, fremgangsmaade til fremstilling af en lyssats forsynet med samme, samt lyssats fremstillet ved fremgangsmaaden - Google Patents

Description

i

DK 164103 B

Den foreliggende opfindelse angår en ny type lyssatsisolering til pyrotekniske lyssatser, en ny fremgangsmåde til fremstilling af den omhandlede lyssats forsynet med isoleringen samt en i overen-stemmelse dermed fremstillet udvendig isoleret pyroteknisk lyslad-5 ning.

Pyrotekniske lyssatser, f.eks. de der indgår i faldskærmsblus, er normalt forsynet med udvendige isoleringer, som dækker alle lyssatsens sider på nær den, som skal være vendt mod det aktuelle målområde. På denne måde opnås en styret forbrænding af lyssatsen, 10 og flammen hindres i at beskadige faldskærmen, der befinder sig ovenover. Det bedst mulige resultat opnås, når isoleringen har sådanne egenskaber, at den afbrændes i takt med eller noget langsommere end lyssatsen iøvrigt. En alt for let forbrændelig isolering giver anledning til en fuldstændig overtænding og en hurtig opflam-15 ning med en alt for kort brændetid til følge.

Tidligere anvendtes bl.a. forskellige typer af hærdeplasti soleringer, f.eks. epoxyisoleringer med køle- og fyldmiddel ti Isætninger i form af f.eks. CaC03 og tidligere asbest. For at fungere som en god lyssatsisolator må denne dels opfylde kravet om en passende 20 forbrændingshastighed og dels give bedst mulig lysudbytte. Den må ikke ved sin forbrænding give anledning til sod- eller røgdannelse, som kan skygge for eller forstyrre flammen. En ulempe ved specielt de epoxybaserede lyssatsisoleringer er, at epoxygruppen, som er biologisk aktiv, med al sandsynlighed anses for klart sundhedsfarlig 25 på fremstillingstidspunktet.

Tidligere typer hærdeplastbaserede lyssatsisoleringer blev påført de færdigpressede lyssatser ved påstøbning i en dertil indrettet støbeform. Idet lyssatsisoleringen ifølge opfindelsen nu findes som halvfabrikat i form af et finkornet granulat og ikke som 30 en støbelig væske, har det nye lyssatsisoleringsmateriale medført krav om nye fremgangsmåder til fremstilling af den færdige lyssats med tilhørende isolering. Opfindelsen omfatter altså ikke blot basismaterialet til en ny type lyssatsisolering, men også en ny fremgangsmåde til fremstilling af en pyroteknisk lyssats, der er 35 forsynet med den nye type lyssatsisolering samt den færdige lyssats med tilhørende isolering.

Lyssatsisoleringen til pyrotekniske lyssatser ifølge opfindelsen omfatter altså en ved presning til et sammenhængende lag af tilstrækkelig holdbart, sammenpresset kornet materiale eller

DK 164103 B

2 granulat med en gemmensnitlig kornstørrelse på under 1 mm bestående af et organisk metalsalt, 1-10 vægtprocent af et brændbart bindemiddel samt eventuelt op til 20 vægtprocent melamin. Metalsaltet er fortrinsvis natriumoxalat (NagCgO^), alternativt 5 lithiumoxalat (Li2^2°4)*

Et halvfabrikat til fremstilling af lyssatsisoleringen ifølge opfindelsen fremstilles således i form af det parti kel formige metalsalt, der eventuelt er opblandet med det ligeledes partikel -formige melamin. Bindemidlet tilføres ifølge opfindelsen i form af 10 en opløsning i et afdrive!igt opløsningsmiddel, som afdampes ved granuleringen af det parti kel formige materiale. Egnede bindemidler er visse cel!ulosederivater, såsom f.eks. ethyl cellulose eller acryl- og vinyl bindemiddel, som f.eks. polyethylenvinylacetat. Bindemidlet kan f.eks. tilføres det parti kel formige basismateriale 15 sammen med chloroten, som derefter afdrives.

Polyethylenvinylacetat er et godt bindemiddel i denne forbindelse, ikke mindst fordi ethyl endelen også fungerer som smøremiddel under kompakteringen.

Fordelen ved lyssatsi soleringen ifølge opfindelsen er det gode 20 lysudbytte, som omtales senere, sammen med evnen til at kunne styre afbrændingen af den egentlige pyrotekniske lyssats på ønsket måde.

Som nævnt har natriumoxalat og lithiumoxalat vist sig at være specielt egnede som basismaterialer i lyssatsisoleringen. Andre oxalater giver et noget dårligere lysudbytte, men først og fremmest 25 har de vist sig at give en væsentlig dårligere vedhæftning til lyslegemet, hvilket giver lysladningen som helhed dårligere mekaniske egenskaber.

I overensstemmelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen forpresses den egentlige pyrotekniske lyssats til et sammenhængende 30 legeme, hvorefter dette anbringes midt i en pressematrice, som er noget større end den forpressede lyssats, hvorefter legemet på alle sider bortset fra den, fra hvilken den kommende afbrænding er tiltænkt at skulle ske, omgives af et halvfabrikat til lyssatsisoleringen ifølge opfindelsen. Dette halvfabrikat udgøres altså af et 35 fritstrømmende granulat med den tidligere omtalte sammensætning. Til slut kompakteres den pyrotekniske lyssats sammen med det omgivende lyssatsi soleringsmateriale til et sammenhængende legeme. Kompakteringen skal herved være så kraftig, at isoleringsmaterialet hovedsagelig får samme homogenitet som f.eks. en støbt eller hærdet

DK 164103 B

3 epoxystøbemasse.

Ved slutkompakteringen undergår lyslegemet en forøgelse af den relative massefylde fra 75+10% til >95%.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under hen-5 visning til tegningen, hvor:

Fig. 1-3 viser princippet for fremstilling af et lyslegeme ifølge opfindelsen,

Fig. 4 viser en lysintensitetskurve for et lyslegeme med den i eksempel 1 viste specielt fordelagtige lyssatsisolering, og 10 Fig 5 og 6 viser tilsvarende værdier for lyssatsen ifølge eksempel 2, henholdsvis 3.

Fig. 1 viser det forkompakterede lyssatspulver til et sammenhængende legeme 1. Legemet 1 er i Fig. 2 anbragt i en pressematrice 2, som er vist i snit. Henvisningsbetegnelsen 3 i figuren illustre-15 rer tilførslen af halvfarikat til lyssatsisoleringen i form af et fritstrømmende pulver eller granulat. Dette pulver eller granulat 4 udfylder altså pressematricen 2 på begge sider af og over legemet 1.

Fig. 3 illustrerer den afsluttende presning af såvel lyssatsen som lyssatsisoleringen i et enkelt trin ved hjælp af en pressedorn 20 5.

EKSEMPEL 1

Lyssatsisolering med følgende samensætning:

Melamin 10 vægtprocent 25 Natriumoxalat 85 vægtprocent

Ethyl cellul ose 5 vægtprocent.

Til den fysiske blanding af melamin og natriumoxalat blev der sat ethylcellulose opløst i chloroten, som helt blev afdrevet under og efter granuleringen. Det herved fremkomne melaminnatriumoxalat-30 granulat havde en partikelstørrelse, som hovedsagelig lå inden for området 0,1-1 mm. Ved kompakteringen af det fritstrømmende partikel-formige halvfabrikat mindskedes dets totale volumen med 45±10%

Ved det i Fig. 4 viste forsøg udgjordes selve lyssatsen af en 100 g ladning af den type, der er beskrevet i SE patentskrift nr.

^ 345.845, dvs. at den bestod af ca. 55 vægtprocent magnesium og ca.

40 vægtprocent natriumnitrat samt en mindre mængde bindemiddel.

Brændforløbet var karakteriseret af en jævn forbrænding og en intensiv lysende flamme uden forstyrrende røgudvikling.

DK 164103 B

4 EKSEMPEL 2

Lyssatsisolering med følgende sammensætning:

Lithiumoxalat 95 vægtprocent

Ethyl cel1ulose 5 vægtprocent 5 Bindemidlet blev tilført på samme måde som i eksempel 1 og i øvrigt gennemførtes såvel fremstillingen som forsøget på samme måde som i dette tidligere eksempel. Forsøgsresultaterne er vist i kurveform i Fig. 5. Lithiumoxalatets kornstørrelse var på 0,005-0,1 mm. Lyssatsladningens størrelse var også i dette tilfælde på 100 g.

10 Som det fremgår af Fig, 5, gav den fremkomne flamme høj lysydelse og en jævn forbrænding.

EKSEMPEL 3

Lyssatsisolering med følgende sammensætning: 15 Natriumoxalat 95 vægtprocent

Polyethyl envinyl acetat 5 vægtprocent

Forsøgslegemerne blev fremstillet på samme måde som i de foregående to eksempler. Natriumoxalatets kornstørrelse var på 0,01-0,1 mm og lyssatsladningens vægt var igen på 100 g. Den lys-20 intensitetskurve, der fremkom ved forsøget, er vist i Fig. 6.

25 30 35

Claims (8)

1. Lyssatsisolering til endebrændende pyrotekniske lyssatser, kendetegnet ved, at den omfatter et ved presning til et sammenhængende lag kompakteret parti kel formigt materiale eller 5 granulat med en gennemsnitlig kornstørrelse, som ikke overstiger 1 mm, hvilket materiale består af et organisk metalsalt, 1-10 vægtprocent af et brændbart bindemiddel samt eventuelt op til 20 vægtprocent melamin.

2. Lyssatsisolering ifølge krav 1, kendetegnet ved, 10 at der som organisk metalsalt anvendes natriumoxalat (Na2C204), alternativt lithiumoxalat (Li^O^).

3. Lyssatsisolering ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den omfatter 70-90 vægtprocent natriumoxalat, alternativt lithiumoxalat, op til 10 vægtprocent bindemiddel samt op til 20 vægtpro- 15 cent melamin.

4. Lyssatsisolering ifølge krav 3, kendetegnet ved, at det anvendte bindemiddel er af cellulosetypen, såsom ethyl cellulose, eller alternativt er af acryl- eller vinyl typen, såsom polye-thylenvinylacetat.

5. Lyssatsisolering ifølge krav 3 eller 4, kendeteg net ved, at den består af en ved presning til samme homogenitet som støbt epoxy, kompakteret fysisk blanding af 10 vægtprocent melamin med en oprindelig kornstørrelse på 0,005-0,1 mm, 85 vægtprocent parti kel formig natriumoxalat med tilsvarende kornstørrelse samt 25 af 5 vægtprocent ethyl cellulose, som inden kompakteri ngen er inddampet på melamin- og natriumoxalatpartikl erne.

6. Fremgangmåde til fremstilling af en pyroteknisk lyssats, der er forsynet med en lyssatsisolering i overenstemmelse med et eller flere af kravene 1-5, kendetegnet ved, at den egentlige 30 pyrotekniske lyssats efter forkompakteringen til et sammenhængende legeme anbringes midt i en pressematrice, som er større end legemet, og derefter på samtlige sider bortset fra den, fra hvilken den kommende afbrænding er tilsigtet at skulle ske, omgives af et lyssatsisoleringsmateriale i form af et fritstrømmende pulver eller 35 granulat, som består af et organisk metalsalt, hvorhos pul verets eller granulatets kornstørrelse ikke overstiger 1 mm, op til 20 vægtprocent pulverformigt melamin med tilsvarende partikelstørrelse som metalsaltet, samt 1-10 vægtprocent af et brændbart og ved hjælp af et afdriveligt opløsningsmiddel på pulverpartiklerne i forvejen DK 164103B inddampet bindemiddel, hvorefter den egentlige lyssats med det omgivende lyssatsisoleringsmateriale sammen kompakteres til såvel lyssatsmaterialet som lysi soleringsmaterialet har opnået den ønskede tæthed og holdbarhed.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at en afsluttende kompaktering af lyslegemet med det deri værende lyssatsmateriale og isoleringsmateriale frembringer en forøgelse af den relative massefylde fra 75±10% til >95%.

8. Lyssats, der er fremstillet i overensstemmelse med et eller 10 flere af kravene 6 og 7, kendetegnet ved, at den ved presning kompakterede pyrotekniske lyssats omgives af et ligeledes ved kompaktering til en sammenhængende belægning formet fysisk blanding, der omfatter 70-95 vægtprocent natriumoxalat, alternativt lithiumoxalat, 1-10 vægtprocent af en bindemiddel af acryl- eller 15 vinyltypen samt op til 20 vægtprocent melamin. 20 25 30 35