DE1103833B

DE1103833B - Electric bridge igniter

Info

Publication number: DE1103833B
Application number: DEP23947A
Authority: DE
Inventors: John Paul Ireland Jun
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1958-11-06
Filing date: 1959-11-25
Publication date: 1961-03-30

Description

Die im Bergbau, im Steinbruch und Baugewerbe in großem Umfang verwendeten elektrischen Brückenzünder sind häufig der Einwirkung elektrostatischer Energien ausgesetzt, die eine vorzeitige Detonation der Zünder infolge Funkenbildung bewirken. Diese Funkenbildung kann die verschiedensten Ursachen haben, sie wird besonders oft bei Zündern beobachtet, die mit einem Zündsatz aus Bleistyphnat ausgerüstet sind. Solche vorzeitigen Detonationen bergen hohe Gefahren für das Bedienungspersonal und die in der Nähe der Sprengstelle arbeitenden Personen in sich. Das in Brückenzündern häufig zur Anwendung kommende pulverförmige kristalline Bleistyphnat ist staubfein, so daß häufig kleinste Teilchen des Pulvers an verschiedene der Einwirkung elektrostatischer Kräfte ausgesetzten Stellen des Brückenzünders gelangen. Unter bestimmten Voraussetzungen übertragen dann diese Pulverteilchen die Entladungen unmittelbar auf die Grundladung und bewirken eine vorzeitige Detonation.The electric bridge igniters widely used in mining, quarrying and construction are often exposed to electrostatic energies that cause premature detonation cause the igniter to spark. This sparking can have a variety of causes it is particularly often observed with detonators equipped with a lead type primer are. Such premature detonations pose a high risk for the operating personnel and those in the People working in the vicinity of the blasting site. That which is often used in bridge igniters Powdery crystalline lead typhnate is dusty, so that often the smallest particles of the powder get to different locations of the bridge detonator exposed to the action of electrostatic forces. Under certain conditions, these powder particles then transmit the discharges directly on the base charge and cause a premature detonation.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Bleistyphnat als Zündsatz ausgerüstete Brückenzünder zu schaffen, die in hohem Maße gegenüber einer vorzeitigen Detonation gesichert sind und die sich im übrigen einfach und billig herstellen lassen.The present invention is based on the object equipped with lead typhnate as an ignition charge To create bridge detonators that are to a high degree secured against premature detonation and which, moreover, can be produced easily and cheaply.

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Brückenzünder, der aus einer Metallhülse mit einer in deren Bodenteil untergebrachten Grundladung, die unmittelbar von einer Initialladung abgedeckt wird, besteht. Über der Initialladung liegt eine gepulvertes Bleistyphnat enthaltende Kunststoffkapsel. Der Brückenzünder weist ferner zwei Zünderdrähte auf, die an ihren unteren Enden ein in dieses Pulver gebettetes Glühdrähtchen halten sowie einen in die Metallhülse gesteckten und diese abschließenden, die Zünderdrähte tragenden Gummistopfen. Dieser elektrische Brückenzünder zeichnet sich aus durch eine zwischen der Oberfläche des Bleistyphnatpulvers und der Unterfläche des Gummistopfens liegende dünne Zwischenschicht aus einem zusammenpreßbaren pulverförmigem Stoff, der gegenüber der Initialwirkung elektrostatischer Entladungen unempfindlicher ist als Bleistyphnat. Die Zwischenschicht kann ihrerseits aus einem detonierenden Sprengstoff bestehen, sie kann aber auch aus einer inerten Masse, wie feinverteiltem zweibasischem Bleiphosphit, bestehen.The invention relates to an electrical bridge igniter, which consists of a metal sleeve with one in the Base cargo housed in the bottom part, which is directly covered by an initial charge. A plastic capsule containing powdered lead typhnate lies over the initial charge. The bridge detonator also has two detonator wires, which at their lower ends are embedded in this powder Hold the glow wire as well as one inserted into the metal sleeve and closing it, the igniter wires bearing rubber stopper. This electric bridge igniter is characterized by a between the The thin intermediate layer lying on the surface of the lead typhnate powder and the lower surface of the rubber stopper made of a compressible powdery substance that is more electrostatic than the initial effect Discharge is less sensitive than lead typhnate. The intermediate layer can in turn be made of a detonating explosive, but it can also consist of an inert mass, such as finely divided dibasic lead phosphite.

Es hat sich besonders bewährt, die Pulver der Zwischenschicht mit einer Teilchengröße von höchstens 60 Mikron einzusetzen.It has proven particularly useful to use the powders of the intermediate layer with a particle size of at most 60 microns to insert.

Durch die erfindungsgemäß auszubildende Zwischenschicht wird der Austritt von Bleistyphnat aus der Zündzone verhindert. Die pulverförmige Zwischenschicht erlaubt andererseits ohne weiteres das Durchschieben des Glühdrähtchens während derThe escape of lead typhnate is caused by the intermediate layer to be formed according to the invention from the ignition zone prevented. On the other hand, the powdery intermediate layer allows without any problems pushing the filament through during the

Anmelder:Applicant:

E. I. du Pont de Nemours and Company,
Wilmington, Del. (V. St. A.)EI du Pont de Nemours and Company,
Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. A. ν. Kreisler,Representative: Dr.-Ing. A. ν. Kreisler,

Dr.-Ing. K. Schönwald,Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dipl.-Chem. Dr. phil. H. SiebeneicherDipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,and Dr.-Ing. Th. Meyer, patent attorneys,

Köln 1, DeichmannhausCologne 1, Deichmannhaus

John Paul Ireland jun., Pompton Lakes, N. J.John Paul Ireland Jr., Pompton Lakes, N.J.

(V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden(V. St. Α.),
has been named as the inventor

Zünderherstellung, so daß sich dieses Drähtchen leicht in den Zündsatz einbringen läßt. Praktisch erreicht man durch Anbringen der pulverförmigen Zwischenschicht eine Isolierung des Zündsatzes gegenüber den verbleibenden Bestandteilen des Zünders.Manufacture of detonators so that this wire can easily be inserted into the primer. Practically achieved by attaching the powdery intermediate layer to isolate the primer from the remaining components of the detonator.

Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform des Brückenzünders nach der Erfindung im axialen Schnitt.The drawing illustrates an embodiment of the bridge igniter according to the invention in axial section.

Im Bodenteil einer zylindrischen, an einem Ende geschlossenen Metallhülse 1, die Einzelteile des Zünders umschließt, befindet sich eine Grundladung 2, die beispielsweise aus Pentaerythrit-tetranitrat besteht. An dieser Grundladung liegt eine Initialladung 3 aus Bleiazid oder einem anderen, in Sprengkapseln bewährten Initialsprengstoff. Auf der Initialladung liegt eine Kunststoffkapsel 4, die einen Bleistyphnat-Zündsatz 5 enthält, bei welchem das Bleistyphnat gegebenenfalls noch mit Zusatzstoffen vermischt ist, beispielsweise mit feinstverteiltem Graphit zwecks Verbesserung der statischen Zerstreuung oder mit Calciumstearat zur Erhöhung der Fließfähigkeit. Oberhalb des Bleistyphnat-Zündsatzes 5 ist eine Zwischenschicht 6 gelegt. Durch einen den Zünder abschließenden Gummistopfen 8 sind zwei Zünderdrähte 7, T geführt, die an ihren unteren Enden ein Brückendrahtchen 9 halten, das in die Zündsatzmasse eingebettet ist. Sicken 10 und 11 an der Metallhülse und am Gummistopfen halten den Stopfen in seiner Lage fest. An den Zünderdrähtchen 7 und 7' befinden sich knopfartige Verdickungen 12 und 12', die inIn the bottom part of a cylindrical metal sleeve 1, closed at one end, which encloses individual parts of the detonator, there is a basic charge 2, which consists for example of pentaerythritol tetranitrate. An initial charge 3 made of lead azide or another initial explosive that has been tried and tested in detonators is attached to this basic charge. On top of the initial charge is a plastic capsule 4 containing a lead syphnate primer 5, in which the lead syphnate is optionally mixed with additives, for example with finely divided graphite to improve static dispersion or with calcium stearate to increase flowability. An intermediate layer 6 is placed above the lead typhnate primer 5. Through a rubber stopper 8 that closes off the igniter, two igniter wires 7, T are passed, which hold a bridging wire 9 at their lower ends, which is embedded in the primer compound. Beads 10 and 11 on the metal sleeve and on the rubber stopper hold the stopper in place. On the detonator wires 7 and 7 'there are button-like thickenings 12 and 12' which are shown in FIG

109538/220109538/220

einer horizontalen Ausnehmung 13 des Gummistopfens 8 liegen. Hierdurch wird den infolge zu hoher Stromstärke zwischen den Zünderdrähten etwa gebildeten Lichtbogen eine unschädliche Ableitung ermöglicht.a horizontal recess 13 of the rubber stopper 8 lie. This will result in high amperage between the detonator wires, any arc that may be formed is a harmless discharge enables.

Bei den bisher bekannten elektrischen Brückenzündern erfolgte eine durch elektrostatische Impulse hervorgerufene vorzeitige Detonation in der Hauptsache auf zwei Wegen. Entweder traten vom Zünderdraht zur Metallhülse elektrostatische Entladungen an der Grenzfläche von Gummistopfen und Zündsatzmasse auf, oder die Entladungen erfolgten auf ähnliche Art zwischen der Metallhülse und der Verdickung eines Zünderdrahtes entlang der zu diesem Zweck angeordneten Ausnehmung 13 des Gummistopfens. Im ersteren Fall konnte es zu einer unmittelbaren Zündung der Zündladung kommen. Im zweiten Fall konnten in die Nähe der Zünderdrähte gelangte Bleistyphnatpulverteilchen zünden und die Zündung auf die Hauptmenge des Zündsatzes übertragen.In the case of the previously known electrical bridge detonators, electrostatic impulses were used caused premature detonation mainly in two ways. Either stepped off the fuse wire to the metal sleeve electrostatic discharges at the interface between rubber stopper and primer compound or the discharges took place in a similar manner between the metal sleeve and the thickening an ignition wire along the recess 13 of the rubber stopper, which is arranged for this purpose. in the In the first case, the ignition charge could be ignited immediately. In the second case particles of lead typhnate could get into the vicinity of the detonator wires ignite and transfer the ignition to the main quantity of the primer.

Die den Zündsatz gegenüber dem Oberteil des Brückenzünders wirksam abschließende Zwischenschicht soll sich zwischen dem Zündsatz in der Kunststoffkapsel und dem Stopfen plattenartig zusammenpressen lassen. Ein solches Plättchen bewirkt dann einen sehr dichten, besonders guten Abschluß, so daß Funkenbildung in diesem Bereich nicht auftreten kann.The intermediate layer that effectively closes the primer off the top of the bridge igniter should compress like a plate between the primer in the plastic capsule and the stopper permit. Such a plate then causes a very tight, particularly good closure, so that Sparking cannot occur in this area.

Besteht die Zwischenschicht ihrerseits aus einem Sprengstoff, so muß dieser wesentlich unempfindlicher gegenüber elektrostatischen Entladungen sein als Bleistyphnatpulver. Im allgemeinen muß an dieser Stelle eingesetztes SprengstofFpulver bei einem Zündimpuls von 0,060 Joule die Zündwahrscheinlichkeit Null aufweisen. If the intermediate layer itself consists of an explosive, it must be much less sensitive against electrostatic discharges than lead styphnate powder. In general, explosive powder used at this point must be used in the event of an ignition pulse of 0.060 joules have an ignition probability of zero.

Die Zwischenschicht soll sich auch durch gute Feuchtigkeits- und Hitzebeständigkeit auszeichnen, sie soll dementsprechend bis zu Temperaturen von etwa 104° C stabil sein. Um das entsprechende Pulver bequem einfüllen zu können, muß es möglichst frei fließend sein. Man kann elektrisch leitende Zwischenschichten verwenden, um eine unmittelbare Stromleitung vom Draht zur Hülse ohne Funkenbildung zu erreichen. Hierbei kann die Leitfähigkeit der Schicht weitgehend variieren. Man kann Schichten aus feinverteiltem Metall, beispielsweise aus Kupferpulver, Eisenpulver oder Aluminiumpulver, verwenden oder auch an sich nicht leitfähige Schichten durch Einarbeitung von feingepulvertem Graphit usw. leitfähig machen.The intermediate layer should also be characterized by good moisture and heat resistance, they should accordingly be stable up to temperatures of about 104 ° C. To get the appropriate powder convenient To be able to fill in, it must be as free-flowing as possible. One can use electrically conductive intermediate layers Use to achieve direct current conduction from the wire to the sleeve without sparking. The conductivity of the layer can vary widely. One can have layers of finely divided Use metal, for example made of copper powder, iron powder or aluminum powder, or layers that are not actually conductive due to the incorporation of finely powdered graphite etc. conductive do.

Für die Anwendung von Sprengstoff-Zwischenschichten hat sich besonders eine Bleinitrat-Komplex-Verbindung bewährt. Diese entsteht durch Umsetzung einer Bleinitrat-Natriumhydroxyd-Lösung mit Dinitro-o-kresol. Allgemeine Formel:A lead nitrate complex compound has proven particularly useful for the use of intermediate layers of explosives proven. This is created by reacting a lead nitrate sodium hydroxide solution with dinitro-o-cresol. General formula:

(C₇H₅N₂O₃J₂ Pb-2 Pb-(OH₂) · Pb (N O₃) ₂ (C ₇ H ₅ N ₂ O ₃ J ₂ Pb-2 Pb- (OH ₂ ) • Pb (NO ₃ ) ₂

Gute Ergebnisse wurden auch mit feinem Pulver von Pentaerythrit-tetranitrat, Cyclotrimethylen-trinitramin (Hexogen) und Schwarzpulver erzielt. Zwischenschichten aus brennbaren Stoffen können aus rauchlosem Pulver, Wismut, Selen, Tellur oder Magnesium in Mischung mit Bariumsuperoxyd bestehen. Als Inertstoffe kann man auch gepulvertes Bariumsuperoxyd, Zement und Pulver verschiedener Metalloxyde, wie Aluminiumoxyd, Zinkoxyd, Kupferoxyd. Bleioxyd und Eisenoxyd, verwenden.Good results have also been obtained with fine powder of pentaerythritol tetranitrate, cyclotrimethylene trinitramine (Hexogen) and black powder. Interlayers made of combustible materials can be made from smokeless powder, bismuth, selenium, tellurium or magnesium mixed with barium superoxide. Powdered barium superoxide, cement and powder of various metal oxides, such as aluminum oxide, zinc oxide, copper oxide. Use lead oxide and iron oxide.

Die Kunststoffkapsel dient als Behälter für denThe plastic capsule serves as a container for the

ίο empfindlichen Bleistyphnat-Zündsat, der auf diese Weise gegenüber der Hülsenwand isoliert wird.ίο sensitive lead type igniter that is on this Way is isolated from the sleeve wall.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Brückenzünder verfährt man in üblicher Weise, bis der Zündsatz eingebracht ist. Dann wird die dünne pulverförmige Zwischenschicht zugegeben und der die Zünderdrähte haltende Stopfen eingesetzt, wobei das Zünderdrähtchen durch die Zwischenschicht geführt und in den Zündsatz eingebettet wird. Schließlich wird der Zünder in üblicher Weise eingebördelt.In the production of the bridge igniter according to the invention one proceeds in the usual way until the primer has been introduced. Then the thin powdery intermediate layer is added and the Plugs holding detonator wires are inserted, the detonator wire being passed through the intermediate layer and is embedded in the primer. Finally, the detonator is crimped in the usual way.

Die Erfindung ist sowohl bei normalen elektrischen Brückenzündern als auch bei Verzögerungszündern anwendbar. Im letzteren Fall wird der Verzögerungszünder zwischen dem Zündsatz 5 und der Grundladung 3 noch ein geeignetes Verzögerungselement aufweisen.The invention applies to both normal electric bridge igniters and delay igniters applicable. In the latter case, the delay igniter is between the ignition charge 5 and the basic charge 3 still have a suitable delay element.

Claims

PATENT CLAIMS:

1.Electric bridge detonator, consisting of a metal shell with a base charge housed in the base part, which is directly covered by an initial charge on which a plastic capsule containing powdered lead typhnate lies, and also of two detonator wires that hold a filament embedded in this powder at their lower ends , as well as a rubber stopper inserted into the metal sleeve and closing it, holding the detonator wires, characterized by a thin intermediate layer (6) made of a compressible, powdery substance that is less sensitive to the initial effect of electrostatic discharges and is located between the surface of the lead powder and the bottom surface of the rubber stopper than lead typhnate is.

2. Electrical bridge igniter according to claim 1, characterized in that the intermediate layer consists of a detonating explosive.

3. Electrical bridge igniter according to claim 1, characterized in that the intermediate layer consists of an inert mass such as finely divided dibasic lead phosphite.

4. Electrical bridge igniter according to claim 1 to 3, characterized in that the intermediate layer consists of a powder with a particle size of 60 microns or less.

Considered publications:
German Patent Nos. 819 375, 1 006 771;
Austrian patents No. 57 319, 58 860.

1 sheet of drawings