Піротехнічна хлопавка і тертковим склад для використання в ній
C06B39 / 02 - з неорганічної сіллю галогенкіслородной кислоти
Винахід відноситься до розробки та виготовлення піротехнічних іграшок. Суть винаходу полягає в тому, що хлопавка складається з гільзи і розміщеного в ній зарядного пристрою з ниткою, конфетті і запобіжної прокладки, частина нитки, що знаходиться в заряді тертковим складу виконана в формі петлі, при відношенні довжини петлі до периметру найбільшого перетину заряду 0,4 -1,0. Тертковим склад містить бертолетової сіль, червоний фосфор і сполучна, в якості якого застосовано полівінілбутіраль 5,0 мас. %. 1 з. п. ф-ли, 1 табл. 1 мул.
Винахід відноситься до розробки та виготовлення піротехнічних іграшок.
Іграшка піротехнічна "хлопавка" призначена для створення звукового ефекту і розкидання конфетті (сюрпризу).
Хлопавка містить гільзу, розміщені в ній зарядний пристрій, конфетті (сюрприз) і запобіжні прокладки. При спрацьовуванні зарядного пристрою відбувається займання і згорання (піротехнічного) тертковим складу з утворенням продуктів реакції, що створюють тиск в обсязі зарядного пристрою і виробляють роботу по розкидання конфетті (сюрпризу) з утворенням звукового ефекту.
Відомі конструкції піротехнічної хлопавки, наприклад хлопавки, що виготовляються за ТУ МГІФ 771915.043 і артикулу ЛО 085-01-1605.
Надійність функціонування і пожежна небезпека, є найважливішими споживчими властивостями хлопавок, визначаються їх конструкціями, основою яких є зарядний пристрій.
Конструкція зарядного пристрою: сукупність запобіжних прокладок (заслінок), форма краплі і рецептура тертковим складу, форма нитки, розміщення їх і кріплення вибираються при відпрацюванні хлопавки з урахуванням забезпечення споживчих властивостей і технологічності.
Працездатність (надійність функціонування) зарядного пристрою визначається надійністю займання тертковим складу і здатністю продуктів згоряння складу провести роботу по розкидання конфетті (сюрпризу) зі створенням звукового ефекту.
Надійність займання складу визначається початковим запалювальної імпульсом і рецептурою складу.
Початковий запалювальний імпульс створюється за рахунок тертя, що виникає при русі нитки за складом, рецептура складу визначає сприйнятливість (чутливість) до початкового імпульсу.
Пожежна небезпека характеризується наявністю незгорілих частинок, які є джерелом загоряння легкозаймистих матеріалів і залежить від рецептури складу.
Відомий прототип пропонованого технічного рішення: хлопавка з конфетті [1].
До числа недоліків зазначеної конструкції хлопавки відносяться низька надійність функціонування і підвищена пожежна небезпека.
Низька надійність функціонування хлопавки проявляється або в відмовах спрацьовування зарядного пристрою, що призводить до відсутності звукового ефекту і викиду конфетті (сюрпризу), або в нестабільності його роботи (згоряння тертковим складу), що приводить до значного розкиду звукового ефекту і відстані викиду конфетті і незгорілих частинок складу , що підвищують пожежну небезпеку хлопавки.
Факторами, що визначають низьку надійність функціонування і підвищену пожежну небезпеку хлопавки-прототипу, є нестабільність величини (потужності) початкового воспламенительного імпульсу і наявність в рецептурі тертковим складу крохмалю (декстрину).
Початковий запалювальний імпульс утворюється за рахунок тертя, що виникає при висмикуванні кінчика нитки, розміщеного в тертковим складі, а його величина визначається площею поверхні зіткнення нитки зі складом. При цьому в міру висмикування нитки площа контактної поверхні зменшується, що призводить до зниження параметрів воспламенительного імпульсу.
Тертковим склад хлопавки-прототипу містить наступні компоненти,%: бертолетову сіль 88,4; червоний фосфор 6,3; крохмаль або декстрин 5,3.
Наявність в рецептурі тертковим складу крохмалю (декстрину) призводить до втрати складом його первісної чутливості при зберіганні, так як крохмаль, будучи гігроскопічним речовиною, з часом вбирає вологу, а також сприяє появі незгорілих частинок, збільшуючи пожежну небезпеку.
Поєднання перерахованих чинників і причин, що їх викликають, обумовлює нестабільність роботи зарядного пристрою, що призводить до низької надійності функціонування і підвищення пожежної небезпеки хлопавки.
Наявність в рецептурі тертковим складу крохмалю або декстрину, що розводяться водою для додання необхідних технологічних характеристик, значно подовжує технологічний процес виготовлення хлопавок, зокрема збільшує час сушки складу.
Метою винаходу є підвищення надійності функціонування і зниження пожежної небезпеки хлопавки.
Згідно з технічним рішенням поставлена мета досягається за рахунок застосування в зарядному пристрої хлопавки нитки з петлею, розміщеної в тертковим складі з рецептурою, що включає,%: бертолетову сіль ГОСТ 2713-74 88; червоний фосфор ГОСТ 8655-75 7; полівінілбутіраль (ПВБ) ГОСТ 9439-85 5.
На кресленні представлена пропонована конструкція хлопавки.
Вона містить гільзу 1 з розміщеними в ній зарядним пристроєм, конфетті (або іншим сюрпризом) 7 і запобіжної прокладкою 8.
Зарядний пристрій включає три прокладки 2, 3, 4 і тертковим склад 5 з розташованої в ньому петлею нитки 6. Нижня прокладка 2 має проріз (або отвір) для проходу решт нитки (або шнура). Середня прокладка 3 виконує роль дозатора і має центральний отвір для розміщення заряду тертковим складу 5 і петлі 6. Верхня прокладка 4 - пиж, необхідний для здійснення корисної роботи по викиданню з гільзи 1 конфетті 7 під дією продуктів згоряння тертковим складу 5.
З метою підвищення надійності функціонування і зниження пожежної небезпеки частина нитки, що знаходиться в заряді тертковим складу, має форму петлі, причому відношення довжини петлі до периметру найбільшого перетину заряду знаходиться в діапазоні 0,4-1,0.
Нижнє значення співвідношення встановлює кордон надійного займання складу, яке забезпечується за рахунок тертя нитки об тертковим склад, що виникає при висмикуванні нитки зі складу. При подальшому зменшенні співвідношення знижується надійність займання складу за рахунок зменшення площі поверхні тертя (поверхні контакту) нитки зі складом.
Верхнє значення співвідношення встановлює межі надійного викидання конфетті, так як при подальшому збільшенні довжини петлі за рахунок виникнення вільного об'єму між прокладкою - дозатором і пижом знижується стабільність викиду конфетті. Крім того, знижується безпеку в процесі транспортування внаслідок можливості переміщення вільної частини петлі, незакріпленої в складі, в нинішньому повітряному обсязі.
Пропонована рецептура тертковим складу, що включає в якості сполучного полівінілбутіраль (лак ПВБ), виключає вплив вологості навколишнього середовища на збереження чутливості складу, підвищує сприйнятливість до початкового запалювальної імпульсу, збільшуючи надійність функціонування хлопавки, і зменшує кількість незгорілих частинок, знижуючи пожежну небезпеку. Крім того, застосування лаку ПВБ скорочує тривалість технологічного процесу виготовлення хлопавки за рахунок зменшення часу сушіння складу.
Зазначені відмітні особливості дозволили значно підвищити надійність функціонування і знизити пожежну небезпеку.
Для підтвердження досягнення поставлених цілей були проведені необхідні випробування, які підтвердили правильність і ефективність обраних рішень.
Зокрема, для обґрунтування обраного діапазону відносин довжини петлі до периметру найбільшого перетину заряду тертковим складу були проведені випробування спеціально виготовлених партій хлопавок з різною довжиною петлі і прототипу (без петлі).
Результати випробувань наведені в таблиці.
1. хлопавка, що складається з гільзи і розміщених в ній зарядного пристрою з ниткою, конфетті і преохранітельной прокладки, що відрізняється тим, що частина нитки, що знаходиться в заряді тертковим складу, виконана в формі петлі, причому діапазон відносин довжини петлі до периметру найбільшого перетину заряду становить 0,4 1,0.
2. тертковим склад для використання в хлопушке, що містить бертолетової сіль, червоний фосфор і сполучна, що відрізняється тим, що в рецептурі тертковим складу застосований полівінілбутіраль в кількості 5 мас.