DE102004004748A1 - Pyroelectric igniter for explosive charge has housing containing capsule with glass filling, support bridge and ignition charge, and has electrical conductor rods embedded in glass - Google Patents

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Abstract

The electrical conductor rods (3) are embedded in the glass filling (2) inside the capsule (1). The rods have deformed regions (9) which are flattened (9a) in a first direction and spread out (9b) in a second direction at 90 degrees to the first to ensure good keying with the glass. The capsule has a roughened region (10) on its inside to ensure good keying with the glass. The ends of the rods project through holes in a bridge piece (5) in the capsule, and contact a pyrotechnic charge (6) supported on the bridge piece. The capsule is held inside a housing (7).

Description

Die Erfindung betrifft einen pyroelektrischen Anzünder mit einer Kapsel in der ein Glaseinsatz eingebracht ist und zumindest ein elektrisch leitender Stift den Glaseinsatz durchragt und zumindest der eine Stift auf der Wirkseite des Anzünders mit einem Zündbrückenträger verbunden ist und sich auf dem Zündbrückenträger eine pyrotechnische Anzündladung befindet.The invention relates to a pyroelectric lighter a capsule in which a glass insert is inserted and at least an electrically conductive pin protrudes through the glass insert and at least one of the pins on the active side of the lighter is connected to an ignition bridge carrier and there is one on the ignition bridge support pyrotechnic charge located.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass in der Kapsel oberhalb des Glaseinsatzes ein Bauraum zur Aufnahme des Zündbrückenträgers und der pyrotechnischen Anzündladung angeordnet ist.According to the invention it is proposed that in the capsule above the glass insert a space to accommodate the Fuse holder and the pyrotechnic ignition charge is arranged.

Die erfindungsgemäße Glasdurchführung hat in pyrotechnischen Anzündern folgende Funktionen: mechanische Fixierung der elektrischen Komponente Zündbrückenträger einschließlich Sicherstellung der elektrischen Kontaktierung nach außen, Aufnahme einer pyrotechnischen Anzündladung und – in Verbindung mit einer vorzugsweise metallischen Hülse – Sicherstellung, dass der Anzünder dicht gegen Umwelteinflüsse ist, auch nach jahrelanger Einsatzdauer.The glass bushing according to the invention has in pyrotechnic igniters following functions: mechanical fixation of the electrical component Ignition bridge bracket including securing electrical contact to the outside, inclusion of a pyrotechnic ignition charge and in Connection with a preferably metallic sleeve - Ensure that the lighter tight against environmental influences is, even after years of use.

Erfindungsgemäß können obige Forderungen kostengünstig dadurch gelöst werden, dass für die Glasdurchführung preiswerte Materialien mit geringem Fertigungsaufwand eingesetzt werden und durch die konstruktive Formgebung notwendige Systemforderungen integriert werden.According to the invention, the above requirements can be achieved inexpensively solved be that for the Glass bushing inexpensive materials with low manufacturing costs become necessary and due to the constructive design necessary system requirements to get integrated.

In bevorzugter Ausgestaltung weist der zumindest eine Stift in Höhe des Glaseinsatzes eine Abflachung und/oder Aufweitung auf.In a preferred embodiment the at least one pin in height flattening and / or widening of the glass insert.

Bei zwei Stiften die den Glaseinsatz durchragen, weist vorteilhaft in Höhe des Glaseinsatzes ein Stift eine Abflachung und der andere Stift eine um 180 ° versetzte Aufweitung auf.With two pens the glass insert protrude, advantageously has a pin at the level of the glass insert one flat and the other pin one offset by 180 ° Widening up.

In bevorzugter Ausführungsform weist die Innenseite der Kapsel in Höhe des Glaseinsatzes eine Aufrauhung z. B. durch Rillen auf und der Glaseinsatz ragt in diese Aufrauhung hinein.In a preferred embodiment the inside of the capsule is roughened at the level of the glass insert z. B. by grooves and the glass insert protrudes into this roughening into it.

Um die Kapsel preiswert und dennoch stabil herstellen zu können, ist die Kapsel durch eine Umform- und/oder Stanzoperation aus einem Edelstahl oder Stahl mit oder ohne Oberflächenschutz gefertigt.To the capsule inexpensive and yet to be able to manufacture stably, is the capsule made by a forming and / or punching operation Stainless steel or steel with or without surface protection.

Der Anzünder weist vorteilhaft ein napfartiges Gehäuse auf, welches die Kapsel auf der Wirkseite umgreift. Erfindungsgemäß ist die Kapsel mit dem Gehäuse über eine Verschweißung oder eine Laserschweißung dicht verbunden. Innerhalb des Gehäuses befindet sich z. B. eine Treibladung.The lighter advantageously has a Cup-like housing which encompasses the capsule on the active side. According to the invention Capsule with the housing over a welding or laser welding tightly connected. There is e.g. Legs Propellant charge.

Wenn zwei Stifte den Glaseinsatz durchragen, ist bevorzugt ein Stift mit der Kapsel elektrisch leitend verbunden. Hierzu kann der zu verbindende Stift einen Bund aufweisen, der z. B. durch eine Lötung mit der Kapsel elektrisch verbunden ist.If two pins the glass insert protrude, a pin with the capsule is preferably electrically conductive connected. For this purpose, the pin to be connected can have a collar, the z. B. by soldering is electrically connected to the capsule.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Figuren näher erläutert.The invention is as follows Hand of figures closer explained.

In 1 ist das Bauteil „Glasdurchführung" dargestellt. Diese besteht aus den Komponenten Kapsel 1, dem Glaseinsatz 2 und mindestens einem Stift 3. In der 1 sind zwei Stifte 3 dargestellt. Über der Glasdurchführung 2 bzw. den Stiften 3 ist ein Bauraum 4 angeordnet, in dem – wie in 2 nachfolgend beschrieben, weitere Funktionselemente integriert werden können, die z. B. für einen pyroelektrischen Anzünder benötigt werden.In 1 the component "glass bushing" is shown. This consists of the components capsule 1 , the glass insert 2 and at least one pen 3 , In the 1 are two pens 3 shown. Above the glass bushing 2 or the pens 3 is a space 4 arranged in which - as in 2 described below, additional functional elements can be integrated, the z. B. needed for a pyroelectric lighter.

Die Wirkungsweise der „Glasdurchführung" beruht darauf, dass die eingesetzten Materialien betreff ihres Ausdehnungskoeffizienten in der Art und Weise abgestimmt sind, dass nach dem Einbringen der Glasschmelze im erhitzten Zustand beim Erkalten ein Druckverbund erzeugt wird, der eine dichte Verbindung zwischen Kapsel 1 – Glaseinsatz 2 – Stifte) 3 gewährleistet. Zusätzlich sind die beiden metallischen Komponenten Kapsel 1 und Stifte) 3 durch den Glaseinsatz 2 elektrisch isoliert.The mode of operation of the “glass lead-through” is based on the fact that the materials used are matched in terms of their expansion coefficient in such a way that after the glass melt has been introduced in the heated state, a pressure bond is produced when it cools, which creates a tight connection between the capsule 1 - glass insert 2 - Pencils) 3 guaranteed. In addition, the two metallic components are capsules 1 and pens) 3 through the glass insert 2 electrically isolated.

Der Körper 1 ist konstruktiv so ausgelegt, dass er aufgrund der Materialeinsatzkosten und der Formgebung kostengünstig aus einem Bandmaterial hergestellt werden kann. Als Werkstoff kann Edelstahl oder Stahl mit/ohne Oberflächenschutz verwendet werden. Die dargestellte Kapsel 1 kann ausschließlich mittels Umform – und Stanzoperationen gefertigt werden. Wenn diese zusätzlich in einem Mehrfachwerkzeug erfolgen, sind die Fertigungskosten besonders niedrig.The body 1 is designed so that it can be manufactured inexpensively from a strip material due to the material costs and the shape. Stainless steel or steel with / without surface protection can be used as the material. The capsule shown 1 can only be manufactured using forming and punching operations. If these are also carried out in a multiple tool, the manufacturing costs are particularly low.

Zerspanende kostenintensive Arbeitsschritte sind im gesamten Fertigungsablauf nicht erforderlich.Machining are cost-intensive work steps not required in the entire production process.

In 2 ist die in 1 dargestellte Glasdurchführung als erweitertes Bauteil mit einem Zündbrückenträger 5 und einer pyrotechnischen Anzündladung 6 ersichtlich. Wie aus der Zeichnung eindeutig erkennbar, wird der in 1 dargestellte Bauraum 4 vom Zündbrückenträger 5 und der pyrotechnischen Anzündladung 6 vollständig ausgefüllt. Beide sind in idealer Weise innerhalb der Glasdurchführung 2 so sicher fixiert, dass auch bei thermischen und/oder mechanischen Belastungen eine Verschiebung – und eine damit verbundene Fehlfunktion des Anzünders – nicht erfolgen kann. Um die erforderliche Dichtigkeit des Anzünders zu gewährleisten, ist die übergestülpte Hülse 7 mit der Glasdurchführung bzw. der Kapsel 1 am ganzen Umfang verschweißt, wie unter 8 dargestellt.In 2 is the in 1 Glass feedthrough shown as an expanded component with a ignition bridge support 5 and a pyrotechnic ignition charge 6 seen. As can be clearly seen from the drawing, the in 1 shown space 4 from the ignition bridge bracket 5 and the pyrotechnic ignition charge 6 completed. Both are ideally inside the glass bushing 2 fixed so securely that even under thermal and / or mechanical loads a shift - and a related malfunction of the lighter - cannot take place. In order to ensure the required tightness of the lighter, the sleeve is put over 7 with the glass feedthrough or the capsule 1 welded over the entire circumference, as under 8th shown.

In 3 ist eine weitere Variante der „Glasdurchführung" dargestellt, bei der zur Erhöhung der Festigkeit

  • a) die Ausziehkraft der Stifte 3 aus dem Glaseinsatz 2 vergrößert und
  • b) die Durchdrückkraft des Glaseinsatzes 2 aus der Kapsel 1 vergrößert ist.
In 3 Another variant of the "glass bushing" is shown, in which to increase the strength
  • a) the pull-out force of the pins 3 from the glass insert 2 enlarged and
  • b) the push-through force of the glass insert 2 from the capsule 1 is enlarged.

Dies wird folgendermaßen erreicht:
Die Stifte 3 werden vor dem Einschmelzen in Höhe der Einglasung gequetscht 9, so dass aus dem kreisrunden Querschnitt eine Abflachung 9a (Darstellung linker Stift) und gleichzeitig – um 180 ° versetzt – eine Aufweitung 9b (Darstellung rechter Stift) entsteht. Da diese unsymmetrische Geometrie beim Einglasen vollständig im Glas eingebettet ist, wird erreicht, dass zusätzlich zu der vorhandenen Ausziehkraft die durch die Druckspannung bereits entsteht, eine weitere Kraftkomponente durch die mechanische Verankerung wirksam wird und die Gesamtkraft dadurch wesentlich erhöht wird.This is achieved as follows:
The pencils 3 are crushed at the level of the glazing before melting 9 , so that from the circular cross-section a flattening 9a (Representation left pen) and at the same time - offset by 180 ° - an expansion 9b (Representation of right pen) arises. There This asymmetrical geometry is completely embedded in the glass during glazing. In addition to the existing pull-out force that already arises from the compressive stress, another force component becomes effective through the mechanical anchoring and the total force is thereby significantly increased.

Zur Erhöhung der Durchdrückkraft des Glaseinsatzes 2 aus der Kapsel 1, wird die Innenseite vor dem Einbringen des Glases in geeigneter Weise aufgerauht, so dass z. B. Rillen entstehen. Diese Rillen sind als Aufrauhung 10 in der 3 dargestellt. Diese werden beim Einglasen vollständig ausgefüllt und dadurch wird – wie oben bereits bei den Stiften 3 beschrieben – ebenfalls durch die zusätzliche mechanische Kraftkomponente die Durchdrückkraft erhöht.To increase the push-through force of the glass insert 2 from the capsule 1 , the inside is roughened in a suitable manner before the glass is introduced, so that, for. B. Grooves arise. These grooves are as a roughening 10 in the 3 shown. These are completely filled in during the glazing and this - as with the pens above 3 described - also increases the push-through force through the additional mechanical force component.

In dieser Darstellung ist die Hülse 7 mit der Glasdurchführung bzw. der Kapsel 1 verschweißt. Als Alternative zu der Verschweißung gemäß 2 ist hier eine Buckelschweißung 11 dargestellt; in der linken Hälfte der Zeichnung ist die verschweißte Geometrie ersichtlich, in der rechten Hälfte der Zeichnung der Zustand vor dem Verschweißen.In this illustration, the sleeve is 7 with the glass feedthrough or the capsule 1 welded. As an alternative to welding according to 2 here is a hump weld 11 shown; the welded geometry can be seen in the left half of the drawing, the state before welding can be seen in the right half of the drawing.

In 4 ist eine weitere Variante der Glasdurchführung in der Anwendung als pyroelektrischer Anzünder dargestellt. Hierbei ist zusätzlich ein Stift 3 mit der Kapsel 1 elektrisch verbunden. Dies wird dadurch erreicht, dass am Stift 3 eine Erweiterung z. B. mittels Bund 12 in Höhe des Glaseinsatzes angebracht ist, und dieser z. B. mittels Lötung 13 mit der Kapsel 1 der Glasdurchführung 2 verbunden ist.In 4 Another variant of the glass bushing is shown in the application as a pyroelectric igniter. Here is an additional pen 3 with the capsule 1 electrically connected. This is achieved by using the pen 3 an extension z. B. by means of the federal government 12 is attached at the level of the glass insert, and this z. B. by soldering 13 with the capsule 1 the glass bushing 2 connected is.

Als weitere Variante zu den bisher aufgeführten Schweißverbindungen Glasdurchführung – Hülse 7 ist hier die Schweißnaht einer Laserschweißung 14 dargestellt.As a further variant of the previously mentioned welded connections, glass bushing - sleeve 7 here is the weld of a laser weld 14 shown.

5 zeigt einen kompletten erfindungsgemäßen pyrotechnischen Anzünder mit einer Kapsel 1, in der ein Glaseinsatz 2 angeordnet ist, der von zwei Stiften 3 durchragt ist. Zwischen den Stiften 3 befindet sich auf der Wirkseite des Anzünders ein Zündbrückenträger 5, auf dem eine pyrotechnische Anzündladung 6 im Bauraum der Kapsel 1 angeordnet ist. Diese Anzündladung 6 ist mit einer Gaze 18 abgedeckt. Die Kapsel 1 ist von einem napfartigen Gehäuse 7 umgriffen und durch eine Verschweißung 8 abdichtend verbunden. Oberhalb der Kapsel 1 befindet sich im Anzünder eine Aufladung oder Treibladung 16, die durch eine Abdeckung 17 dicht eingeschlossen ist. Zwischen der Abdeckung 17 und der Kapsel 1 ist ein Freiraum 19 angeordnet. 5 shows a complete pyrotechnic igniter according to the invention with a capsule 1 in which a glass insert 2 is arranged by two pins 3 is protruded. Between the pens 3 there is an ignition bridge carrier on the active side of the igniter 5 on which a pyrotechnic charge 6 in the space of the capsule 1 is arranged. This kind of charge 6 is with a gauze 18 covered. The capsule 1 is of a bowl-like housing 7 encompassed and by a weld 8th sealingly connected. Above the capsule 1 there is a charge or propellant charge in the lighter 16 by a cover 17 is tightly enclosed. Between the cover 17 and the capsule 1 is a space 19 arranged.

Zum leichteren Einbau ist der Anzünder von einer Kunststoffumspritzung 15 an seinem unteren Teil umgeben.For easier installation, the lighter is made of a plastic encapsulation 15 surrounded at its lower part.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Bauraum 4 in der Kapsel 1 nahezu vollständig vom Zündbrückenträger 5 und der Anzündladung 6 ausgefüllt, wie dies beispielhaft in der 5 dargestellt ist. Die Anzündladung 6 ist bevorzugt mit einer Abdeckung, z. B. einer Gaze 18 abgedeckt.In a preferred embodiment of the invention, the installation space is 4 in the capsule 1 almost completely from the ignition bridge carrier 5 and the ignition charge 6 filled in as exemplified in the 5 is shown. The ignition charge 6 is preferred with a cover, e.g. B. a gauze 18 covered.

Claims (8)

Pyroelektrische Anzünder mit einer Kapsel (1), in der ein Glaseinsatz (2) eingebracht ist und zumindest ein elektrisch leitender Stift (3) den Glaseinsatz (2) durchragt und der zumindest eine Stift (3) auf der Wirkseite des Anzünders mit einem Zündbrückenträger (5) verbunden ist und sich auf dem Zündbrückenträger (5) eine pyrotechnische Anzündladung (6) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kapsel (1) oberhalb des Glaseinsatzes (2) ein Bauraum (4) zur Aufnahme des Zündbrückenträgers (5) und der pyrotechnischen Anzündladung (6) angeordnet ist.Pyroelectric lighter with one capsule ( 1 ) in which a glass insert ( 2 ) and at least one electrically conductive pin ( 3 ) the glass insert ( 2 ) and the at least one pen ( 3 ) on the active side of the lighter with a ignition bridge carrier ( 5 ) is connected and on the ignition bridge support ( 5 ) a pyrotechnic charge ( 6 ), characterized in that in the capsule ( 1 ) above the glass insert ( 2 ) an installation space ( 4 ) to accommodate the ignition bridge bracket ( 5 ) and the pyrotechnic ignition charge ( 6 ) is arranged. Anzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Stift (3) in Höhe des Glaseinsatzes (2) eine Abflachung und/oder Aufweitung (9) aufweist.Igniter according to claim 1, characterized in that the at least one pin ( 3 ) at the height of the glass insert ( 2 ) a flattening and / or widening ( 9 ) having. Anzünder nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei Stiften, die den Glaseinsatz (2) durchragen, dadurch gekennzeichnet, dass in Höhe des Glaseinsatzes (2) ein Stift (3) eine Abflachung (9a) und der andere Stift (3) eine um 180° versetzte Aufweitung (9b) aufweist.Lighter according to claim 1 or 2 with two pins that the glass insert ( 2 ) protrude, characterized in that at the height of the glass insert ( 2 ) a pen ( 3 ) a flattening ( 9a ) and the other pen ( 3 ) an expansion offset by 180 ° ( 9b ) having. Anzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite der Kapsel (1) in Höhe des Glaseinsatzes (2) eine Aufrauhung (10) z. B. durch Rillen aufweist und der Glaseinsatz (2) in diese Aufrauhung (10) hineinragt.Lighter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inside of the capsule ( 1 ) at the height of the glass insert ( 2 ) a roughening ( 10 ) z. B. by grooves and the glass insert ( 2 ) in this roughening ( 10 ) protrudes. Anzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel (1) durch eine Umform- und/oder Stanzoperation aus einem Edelstahl oder Stahl mit oder ohne Oberflächenschutz gefertigt ist.Igniter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the capsule ( 1 ) is made by a forming and / or punching operation from a stainless steel or steel with or without surface protection. Anzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem napfartigen Gehäuse (7), welches die Kapsel (1) auf der Wirkseite umgreift, zur Aufnahme z. B. einer Treibladung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel (1) mit dem Gehäuse (7) über eine Verschweißung (11) oder eine Laserschweißung (14) verbunden ist.Lighter according to one of claims 1 to 4 with a cup-like housing ( 7 ) which the capsule ( 1 ) encompasses the active side, for inclusion e.g. B. a propellant charge, characterized in that the capsule ( 1 ) with the housing ( 7 ) via a weld ( 11 ) or a laser welding ( 14 ) connected is. Anzünder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei Stiften (3) ein Stift mit der Kapsel (1) elektrisch leitend verbunden ist.Igniter according to one of claims 1 to 6, characterized in that with two pins ( 3 ) a pen with the capsule ( 1 ) is electrically connected. Anzünder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Kapsel elektrisch verbundene Stift (3) einen Bund (12) aufweist, der z. B. durch eine Lötung (13) mit der Kapsel (1) verbunden ist.Igniter according to claim 7, characterized in that the pin electrically connected to the capsule ( 3 ) a covenant ( 12 ) has the z. B. by soldering ( 13 ) with the capsule ( 1 ) connected is.
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