CN1004767B - 为电气引爆用的一种接线柱体的制造方法电气引爆用的接线柱体及使用该接线柱体的方法 - Google Patents

Abstract

为电气引爆用的接线柱体包括一均匀的绝缘体，其中针状引炸器的插脚常规地是安装在金属层的平面上，该金属层同在它的另一面的引炸燃料相接触。因为在金属层上形成的几乎是针尖的引炸桥，在引炸瞬间很高的电流密度将引起引作桥的熔融。接线柱体由－玻璃管外套－金属管制成。玻璃管内会产生气体，为了防止气体在绝缘体内阻塞，在引炸器插脚的尖端有一导引体，在烧熔时它是接线柱插脚或接线柱杯的一部分。最好，用在引爆中的接线柱体的反应时间应极短，例如用在军火，炮弹及其它类似方面即要求如此。

Description

为电气引爆用的一种接线柱体的制造方法 ,电气引爆用的接线柱体及使用该接线柱体的方法

本发明是关于为电气引爆用的一新的改进的接线柱体的制造方法。本发明亦是关于为电气引爆接线柱体所用的一种新的改进了的结构。

从较为特殊的方面来说，目前的发明是专门关于电气引爆用的一种新的及改进的接线柱体的制造方法，它包括至少两个金属柱，它们由一均匀的绝缘体互相分开，且在它们的端面上的电气联接是由一安排在引爆燃料区内的金属层来实现的。至少一个所述的金属柱在与金属层的一个接触位置处形成了一引爆桥。

如大家所知的为电气引爆用的接线柱体中，例如，德国专利号2，840，730中，两个接线柱伸入到一导电金属层中，而其中一个接线柱被一金属层所包围，该金属层具有一绝缘间隙或凹槽，且该金属层同引爆燃料相接触。一平面金属表面用作间隙末端间的引爆桥。该间隙常常是借助激光束的作用而形成的。

如大家所知的另一种电气引爆中，例如德国专利号2，816，300中，绝缘体由玻璃制成。该电气引爆的玻璃和接线柱由熔融来牢固地机械地连接在一起的。但该制造方法是很复杂的，且不能达到快速及精密的制造，特别是很小的接线柱体更是这样。在这种结构中，也是在金属层上形成引爆桥，靠激光束可使金属层同接线柱连在一起，这种薄的金属层构成了引爆桥，它代表了由导线组成的引爆桥的进一步发展，导线的整体长度均同引爆燃料接触且由起辉来使引爆燃料点火的。

这些已知类型的引爆桥是由激光束所形成的，同点火及起辉导线相比，平面结构已被成功地证明是点火及起辉导线的进一步发展。但它们的缺点是需要昂贵的设备才能产生足够强度的激光束。

因此，根据上面所述，本发明的主要目的就是为电气引爆用接线柱体提出一种新的改进的制造方法，这种方法可使生产最小的最紧凑的接线柱体实现快速经济及精密加工。

本发明的一进一步的重要的目的是为了提出一快速，经济且精密的制造接线柱体的新的改进的方法，这种接线柱体是为电气引爆用的。且这种方法能制造最小最紧凑的尺寸的接线柱体。

本发明的另一重要的目的是提出一接线柱体的新的改进的结构，这种接线柱体是为电气引爆用的，它在操作时允许很高的电流密度。

现在为了实现本发明的这些及其它目的，随着介绍的进一步详细它将会更明显，本发明的制造方法体现这些特点上，即可以形成一接线柱插脚或一接线柱杯的两接线柱之一是用一基本上是针状引爆插脚预制成的。预制成的接线柱插入一玻璃管中，其间略有间隙，玻璃管连同其中预定制成的接线柱被支承在一基座上。玻璃管连同预制成的接线柱再外套一金属管，两管之间略有间隙。然后把玻璃管熔融，而制成的接线柱是熔融在玻璃管的材料之中或熔融在金属管之中。

本发明方法的优点是制成的接线柱可构成一接线柱插脚或一接线柱杯，可用无泡方式熔融于金属管内部的玻璃管的玻璃材料之中。

根据本发明的方法的进一步发展，引爆器插脚包括一接线柱插脚或接线柱杯，引爆器插脚是在熔融前或熔融时由一石墨引导体从上装入的。这种引导体是耐热的。它的优点是当玻璃管软化不成形而成为熔融玻璃时，该玻璃管在其顶部区域不可能以锥形形式塌落，因而不会吸留空气。熔融玻璃的上升迫使空气往上跑直至把引导体移位为止。

最好，在熔融前或熔融时金属管放在一定心板的孔里。它的优点是定心板保证了金属管是垂直的。因此，在金属管内的玻璃管亦处于正确位置。

根据本发明的方法的进一步发展，在被熔融的玻璃管冷却以后，把接线柱体研磨出一平面。该操作可在接线柱体仍位于由定心板固定住的底座板上进行。将不言自明，考虑小尺寸的接线柱体，大量的接线柱体可以在一底座板上操作;上述接线柱体可很多个一块儿装在一块定心板上，其间隙距离很小。也相信会很明白，环带形或类似形状的板都可用作底座板。

接线柱体的磨掉的引爆平面或磨掉的数个引爆平面可以直接在上述位置配置金属层，因而接线柱脚或接线柱杯的针状末端是与金属管环状端面在电气上连接在一起的。这样是有利的。这一步操作额外地简化了接线柱体的制造并使大量制造接线柱体的速度加快。

接线柱插脚或接线柱杯的熔接包括在金属管中的引爆插脚是在一保护气体中进行的。已经发现采用焊接保护气体作为保护气体是有利的，例如氮氢混合气体或任何其他合适的惰性气体。

如上所述，本发明不仅涉及上述方法的各方面，亦是关于一种为电气引爆的接线柱体的改进结构。根据本发明方法所得到的接线柱体包括一基本上为针状的金属引爆插脚，它承载在金属层上，且熔融在一基本上为无气泡的绝缘体内。

由于引爆器插脚的位置相对金属层几乎是垂直的，得到了一近乎是针状的接触面积，因此引爆桥也很小。流过引爆桥的电流密度很高，从而即使是很小的引爆能量，例如30微瓦秒及电压约为3伏时，就可达到约为5微秒的极短的反应时间。

在本发明接线柱体的一种变型中，一金属接线柱构成一接线柱杯且包括一套筒部分。比起用接线柱插脚来代替接线柱杯的实施例，这个实施例是节省空间的。金属层或至少引爆桥及引爆器插脚的尖端最好用镍、铬、铝、钯、金、钽、铼、钛、镁或钡或用至少两种上述金属组成的合金制成。绝缘体用玻璃做，因为它的熔点较低且与结合金属部件气密地连接在一起。最好用与所用的金属的膨胀系数差不多相同的玻璃是更有利的。

很显然，接线柱体及其部件的尺寸可定在预先规定的范围之内。

最好，引爆桥的金属层的厚度在1×10^-9至2×10^-7米之间。

引爆桥的电阻在0.1至500欧之间是较有利的，整个接线柱体的直径最好在1.5至20mm之间。引爆桥的直径应小于0.8mm。

本发明的接线柱体特别适合于用来引爆军火之用，如炮弹、火箭、爆炸燃料及中空炸药等。

各图的详细说明

当下面接着仔细讲下去时，很显然，本发明将会被很好地理解，而且也会看到上述目的以外的一些其它目的。这些叙述将参考附图来进行，所有这些图中一般将使用相同的参考符号来表示相同的或类同的部件，其中：

图1为本发明接线柱体的第一个实施例的轴向断面;

图2为本发明接线柱体的第二个实施例的轴向断面;

图3为金属层的顶视图，图中指出了图1和图2中的接线柱体的接触位置;

图4是为制造图1中所示的接线柱体所用装置的垂直断面图;及

图5是为制造图2中所示的接线柱体所用装置的垂直断面图。

现在讲述这些图，应当理解，尽管附图中的表示都作了简化，但是按照本领域的技术人员容易理解本发明的基本原理及思想的需要，已将接线柱体及其制造用的装置的细则作了充分说明。再来看图1，其中为本发明接线柱体的第一个实施例中的轴向断面图，接线柱体总的用参考字符1来表示。金属管2形成一外壳，其中有一接线柱插脚3，它是接线柱体其中一个接线柱，牢固地连到基本上是无气泡的绝缘体4上。在埋入绝缘体4中的部分上，接线柱3趋于针状而成为引爆插脚5，且在金属层6上形成了实际的针状引爆桥5′。有一箭头指向金属层6上引爆桥5′的针状区域。引爆桥插脚5的针尖状末端用数字5″来表示。

图2为所发明的接线柱体1的第二个实施例的轴向断面图，它同图1所示的第一个实施例的差别在于用矩形柱杯3′代替了接线柱插脚3，前者规定了一套筒部分3″。接线柱杯3′具有本发明的接线柱体1的两个导电接线柱中一个的作用。

在图3中所示的金属层6的顶视图中，引爆器插脚5的接触位置可认为是表面区域。虚线圆表示一外层的环，该环由安装在金属层6下面的金属管或外壳2所形成。绝缘体4由中央圆环来表示，且装在金属层6下面。外壳2的金属管及金属层6确定了接线柱体1的另一接线柱。

图1中所示制造柱体1的本发明方法的第一个实施例将在下面参考图4来加以叙述，图4表示为制造这种接线柱体装置的垂直断面图。在制造之前，玻璃管8的高端或顶端放在平面A上。另一平面B表示加工后由接线柱体所确定的引爆平面的状态或位置。

在制造之前，玻璃管8插入或滑入一金属管或外壳2中，其长度与加工好的接线柱体1的长度相当并以平面B和C为界。在制造之前玻璃管8的长度相当于顶面A同接触平面C之间的距离。接线柱插脚3包括引爆器插脚5，引爆器插脚5装在玻璃管8的里面并插到底板11的孔11′里，因而被定位于正确位置。引爆器插脚5由一引导体9自上装入，该引导体9由例如石墨制成，其目的已如前述。金属管或外壳2是装在定心板12的孔12′中的。

本发明的制造方法的第二个实施例将参考图5来解释，图5表示了为制造图2中的接线柱体1所用装置的垂直断面图。在这个实施例中接线柱插脚3用接线杯3′来代替，它位于底板11的表面上。图5所示的装置中的剩下的部件相当于图4中所示的相应的部件。

当制造接线柱体1时，金属管或外壳2先以任何适当的已知方法切成规定长度。将接线柱插脚3或接线柱杯3′拉制形成引爆器插脚5。玻璃管8的外直径略小于金属管或外壳2的内径，它也切成适当的长度并装在底板11上。接线柱插脚3插入底板11的孔11′中而接线柱杯3′立于底板11上。玻璃管8确定了孔10并且引导体9从上面推入孔10内。在金属管或外壳2的内表面与玻璃管8之间形成了一中空的空间10′。然后将用该法已准备好的工件在一带式或传送带炉内在温度约为800℃至1000℃的范围内，在前述保护性气体中熔融约一小时。

在熔融操作时，玻璃软化并在重力作用下嵌入由金属管或外壳2与引爆插脚5之间形成的中空的空间10″内，也进入由金属管或外壳2同接线柱插脚3或接线柱杯3′之间形成的中空的空间10′内。玻璃在液态下把引导体9移向顶部。这样，在中空的空间10′和10″内不会吸留气泡，空间10′和10″是由最后形成绝缘体4的原始玻璃管8的孔10所确定的。熔融操作的结束可由引导体9的倾斜移动或引导体9自中空的空间10″的冒出来而识别。

当这样形成的接线柱体半成品适当冷却下来后，将接线柱体半成品磨至引爆平面B。磨后的表面的平度必须在微米级。最后，一金属或金属合金在高真空下用真空蒸汽沉积到磨过的表面上。

在引爆的瞬间，带有金属层6的引爆桥5′或接线柱插脚3的针状触点位置上或接线柱杯3′上出现最高的电流密度。引爆桥5′熔融并对引爆燃料D提供引爆的能量，引爆燃料是加在金属层6上或位于金属层6的某一区域上的。

本发明的接线柱体1的优点同用激光加工的接线柱体的优点一样。但制造时不需要昂贵的激光设备。由于拉制形成引爆器插脚5且伸进绝缘体4中的接线柱3或接线柱杯3′是熔融在一起的，故引爆器的机械稳定性极高。

接线柱体可用玻璃作绝缘体4，制造经济，且在绝缘体4内不会吸留气泡。

本发明的接线柱1是用于电气引爆装置，为引爆军火一类的物品，如炮弹，中空炸药等的，引爆时间为微秒级。

尽管展示并叙述本发明的是目前最佳实施例，但应当理解本发明不局限于此，而在下列权利要求书范围内可以有各种具体的和实际的做法。

Claims (39)

1、一种为电气引爆的接线柱体的制造方法，接线柱体包括至少两个金属接线柱，它们由一基本上均匀的绝缘体所彼此隔开，在它们的端面处由引爆燃料区内的一金属层电气上是互相连接的，其中一个接线柱同该金属层在接触位置处形成一引爆桥，该方法的特征在于包括下列步骤：

先用基本上是针状的引爆器插脚预制成一个所述接线柱，该引爆器插脚具有针尖状末端;

把所述预制成的接线柱插入一玻璃管内，它们之间并有一点间隙;

把包括所述预制成的接线柱在内的该玻璃管放在底板上;

把包括所述预制成的接线柱的所述玻璃管用一金属管套上，它们之间并有一点间隙;

把一耐热引导体装到所述预制成的接线柱的远离所述底板的一端;及

把该玻璃管熔融，然后把所述预制成的接线柱熔合到所述玻璃管的材料中，也熔合到该金属管中。

2、按照权利要求1中所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：

把所述一接线柱选为一接线柱插脚。

3、按照权利要求1中所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：

把该一接线柱选为一接线柱杯。

4、按照权利要求1中所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：

在把所述玻璃管熔融的步骤之前或期间把所述引导体从上面装入所述预制成的接线柱。

5、按照权利要求1中所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：

在把所述玻璃管熔融的步骤之前或期间把所述金属管保持在一定心板上的孔里。

6、按照权利要求1中所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：

当熔融的玻璃管冷却后，研磨所述接线柱体，至少其引爆平面那面要磨。

7、按照权利要求6中所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：

在磨好后的所述接线柱体的引爆平面上配置所述金属层，把所述针状引爆器插脚的所述针头状的末端连接到该金属管的环状端面上。

8、按照权利要求1中所述的方法，其特征在于，熔融所述玻璃管的这一步骤需要在保护气体下熔融所述玻璃管。

9、按照权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述接线柱体是用于电气引爆，作引爆军火用。

10、一种电气引爆用的接线柱体，其特征在于包括：

至少两个金属接线柱;

一基本上均匀的无气泡的绝缘体把所述至少两金属接线柱互相分开;所述至少两个金属接线柱中的每个确定了一端面;

一个把所述至少两个金属接线柱的所述端面在电气上互相连接的金属层;

所述至少两个金属接线柱中的一个包括一基本上是针状的金属引爆器插脚，该插脚在接触位置处支承在该金属层上，并在所述接触处形成一引爆桥;

至少在所述引爆器插脚的区域内，把所述一金属接线柱熔合到所述基本上无气泡的绝缘体中;及

所述金属层被配置在引爆燃料区域内。

11、按照权利要求10中所述的接线柱体，其特征在于，所述一金属接线柱构成了一配有针状引爆器插脚的接线柱插脚。

12、按照权利要求10中所述的接线柱体，其特征在于，所述金属接线柱构成一接线柱杯，形成一套筒。

13、按照权利要求10中所述的接线柱体，其特征在于，在所述引爆桥的区域内，所述金属具有的厚度为约1×10至约2×10米。

14、按照权利要求10中所述的接线柱体，其特征在于，所述引爆桥具有的电阻在约0.1至约500Ω之间。

15、按照权利要求10中所述的接线柱体，其特征在于，所述接线柱体的直径约在1.5至约20mm之间。

16、按照权利要求10中所述的接线柱体，其特征在于，所述引爆桥的直径小于0.8mm。

17、一种采用至少包括两个金属接线柱的接线柱体的方法，其特征在于，该两金属接线柱由一基本上为均匀的无气泡的绝缘体所隔开，而配置在引爆燃料区内的金属层又把该金属接线柱的端面在电气上相互连接起来，该两接线柱中的一个在接触位置处同该金属层形成了一引爆桥，用于引爆军火的电气引爆。

18、按照权利要求17中所述的方法，其特征在于，利用所述接线柱体可在电气引爆中使用所述接线柱体，以引爆炮弹用。

19、按照权利要求17中所述的方法，其特征在于，利用所述接线柱体可在电气引爆中使用所述接线柱体，以引燃火箭用。

20、按照权利要求17中所述的方法，其特征在于，利用所述接线柱体可在电气引爆中使用所述接线柱体，以引爆燃料。

21、按照权利要求17中所述的方法，其特征在于，利用所述接线柱体可在电气引爆中使用所述接线柱体，以引爆中空炸药。

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