Heuler

Aus Stage Nine
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Heuler (Pfeife, Pfeifer, Luftheuler, Luftpfeifer, Pfeifpatrone, Whistle, teilweise Ratter-/Knatter-Patrone)

Einseitig verschlossene Papier- oder Kunststoffhülse, in die zu etwa 1/3 der Hülsenlänge ein pyrotechnischer Satz eingepresst ist. Dieser ist meist ein Zweikomponenten-Gemisch aus Kaliumperchlorat und dem Natrium- oder Kaliumsalz einer aromatischen Säure (Benzoesäure, Salicylsäure). Der Pfeifton wird durch das oszillierende Abbrennen des Satzes und die dadurch in Schwingungen versetzte Gassäule in der Hülse erzeugt.

Das Pfeifgeräusch ist also auf das Abbrandverhalten des Satzes zurückzuführen, und nicht auf spezielle mechanische Vorrichtungen. Dieses Verhalten lässt sich z.B. an Verbindungen wie dem brisantem Kaliumpikrat, dem Kaliumsalz der Pikrinsäure, demonstrieren, welches bereits lose entzündet unter gelegentlichem Pfeifen verbrennt. Über das Satz-Mischungsverhältnis und die Länge der Hülse kann die Frequenz des Pfeiftones eingestellt werden. Ein typischer Pfeifsatz enthält 70 % Kaliumperchlorat und 30 % Kaliumbenzoat (Shimizu) oder 75 % Kaliumperchlorat und 25 % Natriumsalicylat (Conkling). Dieses Verhältnis entspricht genau dem stöchiometrischen Verhältnis von Oxidationsmittel zu Reduktionsmittel, wenn von einer vollständigen Oxidation der organischen Verbindung zu Kohlenstoffdioxid und Wasser ausgegangen wird. Die formalen Reaktionsgleichungen dafür lauten:

mit Benzoat:

4 KC7H5O2 × 3 H2O + 15 KClO4 → 2 K2O + 15 KCl + 22 H2O + 28 CO2

mit Salicylat:

2 NaC7H5O3 + 7 KClO4 → Na2O + 7 KCl + 5 H2O + 14 CO2

Aufgrund des oszillierenden Abbrands kann jedoch davon ausgegangen werden, dass die Reaktion nicht streng nach der Reaktionsgleichung verläuft, sondern z.B. teilweise auch nur partielle Oxidation (zu Kohlenstoffmonoxid) stattfindet.

Die Pfeifsätze ähneln in ihrer Zusammensetzung stark einem Blitzknallsatz, nur mit einer organischen Verbindung anstelle eines Metallpulvers als Reduktionsmittel. Bilden sich in einem Pfeifsatz Risse oder liegt er als loses Pulver vor, kann es daher zu schlagartiger Umsetzung und Zerlegung des pyrotechnischen Gegenstands mit einem lauten Knall kommen.

Der Unterschied zwischen einem Pfeifen und einem Rattern entsteht durch eine unterschiedliche Pressung des Treibsatzes. Wird in den Satz eine Seele, also ein dornförmiger Hohlraum in der Satzsäule, eingepresst, entsteht durch die vergrößerte Abbrandoberfläche und damit verbundenen starken Satzabbrand ein sehr lauter und schriller, vibrierend unterbrochener Ton (Knattern, Rattern, Screeching, Croaking).

Heuler und insbesondere auch Ratterpatronen erzeugen Schub und können bedingt als Treibsätze verwendet werden. Dem pyrotechnischen Satz kann zudem ca. 5 Gewichts-% Titanpulver beigemischt werden - der Heuler besitzt dann einen Silberperlen-Schweif (Titanium Whistle).