пиротехническая хлопушка и терочный состав для использования в ней

Формула изобретения

1. Хлопушка, состоящая из гильзы и размещенных в ней зарядного устройства с нитью, конфетти и преохранительной прокладки, отличающаяся тем, что часть нити, находящаяся в заряде терочного состава, выполнена в форме петли, причем диапазон отношений длины петли к периметру наибольшего сечения заряда составляет 0,4 1,0.

2. Терочный состав для использования в хлопушке, содержащий бертолетову соль, красный фосфор и связующее, отличающийся тем, что в рецептуре терочного состава применен поливинилбутираль в количестве 5 мас.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к разработке и изготовлению пиротехнических игрушек.

Игрушка пиротехническая "Хлопушка" предназначена для создания звукового эффекта и разбрасывания конфетти (сюрприза).

Хлопушка содержит гильзу, размещенные в ней зарядное устройство, конфетти (сюрприз) и предохранительные прокладки. При срабатывании зарядного устройства происходит воспламенение и сгорание (пиротехнического) терочного состава с образованием продуктов реакции, создающих давление в объеме зарядного устройства и производящих работу по разбрасыванию конфетти (сюрприза) с образованием звукового эффекта.

Известны конструкции пиротехнической хлопушки, например хлопушки, изготавливаемые по ТУ МГИФ 771915.043 и артикулу ЛО 085-01-1605.

Надежность функционирования и пожарная опасность, являющиеся важнейшими потребительскими свойствами хлопушек, определяются их конструкциями, основой которых является зарядное устройство.

Конструкция зарядного устройства: совокупность предохранительных прокладок (заслонок), форма капли и рецептура терочного состава, форма нити, размещение их и крепление выбираются при отработке хлопушки с учетом обеспечения потребительских свойств и технологичности.

Работоспособность (надежность функционирования) зарядного устройства определяется надежностью воспламенения терочного состава и способностью продуктов сгорания состава произвести работу по разбрасыванию конфетти (сюрприза) с созданием звукового эффекта.

Надежность воспламенения состава определяется начальным воспламенительным импульсом и рецептурой состава.

Начальный воспламенительный импульс создается за счет трения, возникающего при движении нити по составу, рецептура состава определяет восприимчивость (чувствительность) к начальному импульсу.

Пожарная опасность характеризуется наличием несгоревших частиц, являющихся источником возгорания легковоспламеняющихся материалов и зависит от рецептуры состава.

Известен прототип предлагаемого технического решения: хлопушка с конфетти [1].

К числу недостатков указанной конструкции хлопушки относятся низкая надежность функционирования и повышенная пожарная опасность.

Низкая надежность функционирования хлопушки проявляется либо в отказах срабатывания зарядного устройства, что приводит к отсутствию звукового эффекта и выбросу конфетти (сюрприза), либо в нестабильности его работы (сгорания терочного состава), приводящей к значительному разбросу звукового эффекта и расстояния выброса конфетти и несгоревших частиц состава, повышающих пожарную опасность хлопушки.

Факторами, определяющими низкую надежность функционирования и повышенную пожарную опасность хлопушки-прототипа, являются нестабильность величины (мощности) начального воспламенительного импульса и наличие в рецептуре терочного состава крахмала (декстрина).

Начальный воспламенительный импульс образуется за счет трения, возникающего при выдергивании кончика нити, размещенного в терочном составе, а его величина определяется площадью поверхности соприкосновения нити с составом. При этом по мере выдергивания нити площадь контактной поверхности уменьшается, что приводит к снижению параметров воспламенительного импульса.

Терочный состав хлопушки-прототипа содержит следующие компоненты, %: бертолетову соль 88,4; красный фосфор 6,3; крахмал или декстрин 5,3.

Наличие в рецептуре терочного состава крахмала (декстрина) приводит к потере составом его первоначальной чувствительности при хранении, так как крахмал, являясь гигроскопичным веществом, со временем впитывает влагу, а также способствует появлению несгоревших частиц, увеличивая пожарную опасность.

Сочетание перечисленных факторов и причин, их вызывающих, обуславливает нестабильность работы зарядного устройства, что приводит к низкой надежности функционирования и повышению пожарной опасности хлопушки.

Наличие в рецептуре терочного состава крахмала или декстрина, разводимых водой для придания необходимых технологических характеристик, значительно удлиняет технологический процесс изготовления хлопушек, в частности увеличивает время сушки состава.

Целью изобретения является повышение надежности функционирования и снижение пожарной опасности хлопушки.

Согласно техническому решению поставленная цель достигается за счет применения в зарядном устройстве хлопушки нити с петлей, размещенной в терочном составе с рецептурой, включающей, %: бертолетову соль ГОСТ 2713-74 88; красный фосфор ГОСТ 8655-75 7; поливинилбутираль (ПВБ) ГОСТ 9439-85 5.

На чертеже представлена предлагаемая конструкция хлопушки.

Она содержит гильзу 1 с размещенными в ней зарядным устройством, конфетти (или иным сюрпризом) 7 и предохранительной прокладкой 8.

Зарядное устройство включает три прокладки 2, 3, 4 и терочный состав 5 с расположенной в нем петлей нити 6. Нижняя прокладка 2 имеет прорезь (или отверстие) для прохода концов нити (или шнура). Средняя прокладка 3 выполняет роль дозатора и имеет центральное отверстие для размещения заряда терочного состава 5 и петли 6. Верхняя прокладка 4 - пыж, необходимый для совершения полезной работы по выбрасыванию из гильзы 1 конфетти 7 под действием продуктов сгорания терочного состава 5.

С целью повышения надежности функционирования и снижения пожарной опасности часть нити, находящаяся в заряде терочного состава, имеет форму петли, причем отношение длины петли к периметру наибольшего сечения заряда находится в диапазоне 0,4-1,0.

Нижнее значение соотношения устанавливает границу надежного воспламенения состава, которое обеспечивается за счет трения нити о терочный состав, возникающего при выдергивании нити из состава. При дальнейшем уменьшении соотношения снижается надежность воспламенения состава вследствие уменьшения площади поверхности трения (поверхности контакта) нити с составом.

Верхнее значение соотношения устанавливает границы надежного выбрасывания конфетти, так как при дальнейшем увеличении длины петли за счет возникновения свободного объема между прокладкой - дозатором и пыжом снижается стабильность выброса конфетти. Кроме того, снижается безопасность в процессе транспортирования вследствие возможности перемещения свободной части петли, незакрепленной в составе, в образовавшемся воздушном объеме.

Предлагаемая рецептура терочного состава, включающая в качестве связующего поливинилбутираль (лак ПВБ), исключает влияние влажности окружающей среды на сохранение чувствительности состава, повышает восприимчивость к начальному воспламенительному импульсу, увеличивая надежность функционирования хлопушки, и уменьшает количество несгоревших частиц, снижая пожарную опасность. Кроме того, применение лака ПВБ сокращает длительность технологического процесса изготовления хлопушки за счет уменьшения времени сушки состава.

Указанные отличительные особенности позволили значительно повысить надежность функционирования и снизить пожарную опасность.

Для подтверждения достижения поставленных целей были проведены необходимые испытания, которые подтвердили правильность и эффективность выбранных решений.

В частности, для обоснования выбранного диапазона отношений длины петли к периметру наибольшего сечения заряда терочного состава были проведены испытания специально изготовленных партий хлопушек с различной длиной петли и прототипа (без петли).

Результаты испытаний приведены в таблице.