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Zündeinheit für elektrische Sprengzünder und Herstellungsverfahren für eine solche Einheit
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündeinheit für elektrische Sprengzünder.
Entsprechend dem üblichen Aufbau bestehen diese Zündeinheiten aus einem in die Hülse des Spreng- zünders einschiebbaren Verschlusspfropfen mit zwei Löchern und durch diese hindurchgeführten Zünderleitungen und aus einem Zündköpfchen, das mit den Leitungen elektrisch verbunden ist. Vorzugsweise kann eine solche Einheit noch eine Schutzhülse enthalten, welche das Zündköpfchen seitlich abdeckt und mit einem isolierenden Steg versehen ist, der zwischen die blanken Anschlusslamellen des Köpfchens zu liegen kommt. Derartige Schutzhülsen schaffen eine lokalisierte Überschlagstrecke zwischen den Lamellen und der metallischen Zünderhülse zum ungefährlichen Ausgleichen von gegebenenfalls auftretenden statischen Ladungen.
Der Verschlusspfropfen ist in die aus Aluminium, Kupfer oder Messing bestehende Zünderhülse dicht eingesetzt, welche die Gestalt eines einseitig geschlossenen Rohres aufweist, in dem in Nähe des geschlossenen Endes eine Sprengladung, meistens ein dieser vorgelagerter Primärsatz und oft noch ein Verzögerungssatz untergebracht ist.
Eine gute gas-und wasserdichte Abdichtung gegen Einflüsse von aussen, sei es vor Ort oder bei der Lagerung, ist von ausschlaggebender Bedeutung für die klaglose Funktion von Sprengzündern. Diese Abdichtung muss selbst bei hohen Drücken gewährleistet sein, denn sie soll auch während des Abbrennens des Zündköpfchens und des Verzögerungssatzes bestehen bleiben. Die Herstellung einer dichten Verbindung zwischen Zünderhülse und Verschlusspfropfen ist verhältnismässig einfach und geschieht mit befriedigendem Ergebnis durch gemeinsame Verformung beider Teile, indem in die Hülse bei eingeschobenem Pfropfen Rillen eingepresst oder gewalzt werden. Die kritischen Stellen sind die Einführungen der Zünderleitungen.
Diese meist als isolierte Drähte ausgebildeten Leitungen haben einen vorgegebenen Aussendurchmesser und der Durchmesser der Löcher im Verschlusspfropfen musste grösser sein, um das Einführen der Drähte zu gestatten. Bezüglich der Abdichtung der Zünderleitungen in den Löchern verliess man sich nun auf die Verformung des Pfropfens beim Aufbringen der Rillen.
Um das auf diese Weise entstehende Risiko auszuschalten, ist vorgeschlagen worden, die Drähte in den Pfropfen einzuformen, also die isolierten Drähte in einer Form mit dem Verschlusspfropfen aus thermoplastischem Material zu umspritzen. Die mit einer derartigen Herstellung des Pfropfens erzielbare Dichtigkeit der Durchführungen der Zünderleitungen ist durchaus einwandfrei, doch sind die Leitungen gegenüber dem Pfropfen unverschiebbar, woraus Schwierigkeiten beim Zusammensetzen der Zündeinheit entstehen.
Es ist auch bekannt, die Enden der isolierten Zünderleitungen vor dem Einführen in die grösseren Löcher des Verschlusspfropfens mit einer Lösung von Latex in einem Lösungsmittel zu bestreichen, um eine verbesserte Abdichtung herbeizuführen. In diesem Falle gelangen jedoch Dämpfe des Lösungsmittels in das Innere der Zünderhülse und üben insbesondere bei längerer Lagerung abträgliche Wirkungen auf Zünd- und Sprengsätze aus.
Sämtliche der erwähnten Mängel und Nachteile sind bei einer Zündeinheit des eingangs umrissenen Aufbaues behoben, bei welcher erfindungsgemäss der Verschlusspfropfen aus einem elastisch verformbaren Material mit elastischer Nachwirkung besteht und auf die Zünderleitungen mit im wesentlichen matter Berührung entlang der gesamten Begrenzungsfläche der Löcher auf die Zündleitungen aufge-
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schrumpft ist. Die Zünderleitungen können dabei gegenüber dem Pfropfen dicht verschiebbar sein, was, wie sich später ergeben wird, Vorteile mit sich bringt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Zündeinheiten. Dieses
Verfahren besteht darin, dass erfindungsgemäss der Verschlusspfropfen aus Kunststoff mit elastischer Nach- ! Wirkung, z. B. aus PVC, und mit zwei Löchern hergestellt, vorzugsweise gespritzt bzw. gegossen wird, deren Querschnittsabmessungen den äusseren Querschnittsabmessungen der Zünderleitungen höchstens gleich sind, diese Löcher bei elastischer Verformung mechanisch durch Einführen eines Dornes aufge- weitet werden, und nach dem Herausziehen des Dornes in jedes Loch eine Zünderleitung eingeführt und in diesem belassen wird.
Es genügt in vielen Fällen, wenn nach einem Merkmal der Erfindung beim
Aufweiten die Querschnittsdimensionen der in dem Verschlusspfropfen ausgebildeten Löcher um höch- stens 205to, vorzugsweise um 10 - 200/0 gegenüber den Querschnittsdimensionen der durchzuführenden
Zünderleitungen vergrössert werden.
Eine Abstimmung der Durchmesser der in dem Verschlusspfropfen vorgeformten Löcher mit dem
Aussendurchmesser der Zünderleitungen ermöglicht es, je nach Wunsch einen Haftsitz oder einen dich- ten Gleitsitz der Leitungen in den Löchern zu erzielen. Das Aufschrumpfen des Pfropfens auf die Lei- tungen erfordert keine besondere Behandlung, sondern lediglich das Verstfeichenlassen einer bestimmten
Zeitspanne, die aber so klein gehalten werden kann, dass sie für die Produktion ohne Bedeutung bleibt.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht ist, deren Fig. 1 - 6 verschiedene Arbeitsphasen bei der Herstellung von Sprengzündern und insbesondere das Einbringen der Zünderleitungen in einen Verschlusspfropfen ge- mäss der Erfindung erkennen lassen.
Fig. 1 zeigt einen Verschlusspfropfen 1 mit zwei parallelen, zylindrischen Löchern 2,3, in welche je eine Zünderleitung 4,5 dicht eingeführt werden soll. Jede dieser isolierten und bereits mit einem abisolierten Ende versehenen Leitungen liegt dem zu ihrer Aufnahme bestimmten Loch und koaxial mit diesem an einer Seite des Pfropfens gegenüber. Auf der andern Seite des Verschlusspfropfens befindet sich ein Werkzeug mit einem Halter 6 und zwei parallelen, im Abstand der Löcher ange- ordneten und an ihren Enden verjüngten Dornen 7,8. Der Pfropfen besteht aus einem elastischen
Material, das eine elastische Nachwirkung aufweist, so dass eine vorgenommene elastische Verformung nach dem Wegfallen der verformenden Kraft nicht augenblicklich, sondern erst allmählich zurückgeht.
Der Mechanismus der elastischen Rückbildung ist mit einer Verzögerung behaftet.
Der Durchmesser der
Löcher 2,3 ist etwas kleiner als der Durchmesser der Zünderleitungen 4,5 und der Durchmesser der Dorne 7,8 übertrifft den der zugeordneten Leitungen 4,5 in beschränktem Mass.
In einem zweiten Arbeitsschritt werden nun die Dorne in die Löcher des Pfropfens eingeführt (Fig. 2) und hiedurch elastische Aufweitungen bewirkt, denn die Dorndurchmesser sind nicht gross genug, um plastische Deformationen herbeizuführen. Wenn anschliessend die Dorne herausgezogen werden, so ver- engen sich infolge der elastischen Eigenschaften des für den Pfropfen gewählten Materials die Löcher erst allmählich, beispielsweise nach 1 oder 2 sec, auf ihren ursprünglichen Durchmesser und es bleibt genug Zeit, die Zünderleitungen einzuführen.
Dieses Einführen kann im wesentlichen gleichzeitig mit dem Zurückziehen der Dorne geschehen (Fig. 3). Fig. 4 zeigt den Verschlusspfropfen mit den noch grösseren Löchern, durch welche die Zünderleitungen hindurchgeführt sind. Nach dem Verlauf einer gewissen Zeitspanne, die vom Material des
Pfropfens und von dem Ausmass der vorgenommenen Aufweitung abhängt, ist diese soweit zurückgegangen, dass die Lochwandungen satt an der Isolierung der Zünderleitungen anliegen. Wenn die ursprünglichen Durchmesser der Löcher mit den Durchmessern der Zünderleitungen entsprechend abgestimmt werden, lässt sich erreichen, dass auch in aufgeschrumpftem Zustand Pfropfen und Leitungen ohne Beeinträchtigung der Dichtigkeit der Durchführung gegeneinander verschiebbar sind.
In diesem Fall ist es möglich, die blanken Enden zunächst weiter vorragen zu lassen, als an sich notwendig ist (Fig. 4) und hiedurch in vorteilhafter Weise mehr Raum beim Anschliessen eines Zündköpfchens 9 zu gewinnen. Dieses Zündköpfchen (Fig. 5) ist mit zwei Anschlusslamellen 10,11 versehen, die je mit einer der Leitungen 4,5 elektrisch leitend verbunden, z. B. verlötet werden müssen. Zunächst wird über das Zündköpfchen eine Schutzhülse 12 mit einem als Trennwand zwischen den Lamellen ausgebilde- ten Anschlag 13 geschoben und anschliessend die Verbindung hergestellt, worauf die Zünderleitungen aus dem Pfropfen soweit zurückgezogen werden, bis der Anschlag gegen die innere Pfropfenstirnwand anliegt. Ein Verwinden der Zünderleitungen verhindert deren weitere Verschiebung in den Löchern.
Die aus Verschlusspfropfen, Zünderköpfchen und Schutzhülse bestehende Einheit wird dann in die Hülse 14 des herzustellenden Sprengzünders eingeschoben, in der eine Sprengladung 15 und beispielsweise eine
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