DE1293068B - Gegen Fremdspannung gesicherter elektrischer Zuenderkopf - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Zündkopf Ein typischer Schutzstöpsel der bisher verwendeten mit elektrischer Umgehungsleitung für elektrische Art ist ein halbleitender Körper aus einer Wachs-Sprengkapseln. Ein Teil dieser Umgehungsleitung grundmasse, der eine Menge feinverteilten, leitfähigen besteht aus halbleitendem Material. Der Zündkopf Materials enthält. Als Beispiele für allgemein verist dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung von 5 wendetes feinverteiltes leitfähiges Material seien ge-Fremdspannungen ein Ausgleichskörper aus halb- pulvertes Aluminium, Kohle, Bleiglanz, Messing und leitendem Material sich durch eine Perforation in Kupfer genannt. Ein großer Nachteil dieser Schutzdem aus den Zuleitungslamellen und der dazwischen- stöpsel der bisherigen Art besteht in der Schwierigliegenden Isolierung bestehenden Verbundkörper keit, einen innigen Kontakt zwischen den Zuleitungserstreckt und einen elektrischen Kontakt zwischen io drahten und dem Schutzstöpsel aufrechtzuhalten, insden beiden Zuleitungslamellen herstellt. besondere während des Herstellungsverfahrens der

Die Gefahren, die in Sprengvorrichtungen durch Sprengkapsel, bei welchem die verschiedenen Kompoäußere elektrische Ladungen auftreten, sind seit nenten zusammengefügt werden. Im allgemeinen ist langem bekannt. Die in den herkömmlichen handeis- der erzielte statische Schutz um so größer, je mehr üblichen Sprengkapseln verwendeten Zündstoffe sind 15 leitendes Material in dem Stöpsel enthalten ist. Jehöchst wärmeempfindlich, und wenn der Widerstands- doch werden die Stöpsel mit zunehmendem Gehalt draht äußeren elektrischen Ladungen ausgesetzt wird, an leitendem Material brüchiger. Die Brüchigkeit bedann kann dadurch leicht der Zündstoff und an- wirkt ein Brechen und Reißen entlang der Zwischenschließend die Sprengkapsel gezündet werden. fläche zwischen den Zuleitungsdrähten und dem

Zwar ist die Gefahr einer unkontrollierten Zündung so Schutzstöpsel, wodurch der Bereich innigen Kon-

von Sprengsätzen durch äußere elektrische Ladungen taktes zwischen Zuleitungsdrähten und Stöpsel ver-

in fast allen Sprengoperationen vorhanden, jedoch ist ringert wird. Dieser Umstand beeinflußt deutlich und

diese Gefahr besonders hoch, wenn die Sprengopera- ungünstig die Wirksamkeit des Stöpsels hinsichtlich

tion unter Bedingungen hoher atmosphärischer sta- Schutzes gegen statische Ladungen. Die Stöpsel der

tischer elektrischer Ladungen durchgeführt wird, 35 bisherigen Art sind häufig brüchig und gegen Brechen

z. B. in Sand- oder Schneestürmen, oder in solchen und Spalten empfindlich, wenn die darin befindlichen

Operationen, bei denen statische Ladungen erzeugt Zuleitungsdrähte geringen Belastungen von ¹Zs bis

werden können, z. B. Operationen, bei denen ein ¹U kg ausgesetzt werden. Es ist äußerst schwierig,

besonderer Sprengstoff, wie z. B. sensibilisiertes Am- eine Sprengkapsel mit einem Schutzstöpsel der bis-

moniumnitrat, eingeblasen wird, d. h. in das Bohrloch 30 herigen Art zusammenzusetzen, ohne daß man die

durch komprimierte Luft gepreßt wird. durch den Stöpsel reichenden Zuleitungsdrähte einer

Dieses Problem der Empfindlichkeit elektrischer geringen Belastung aussetzt, die ausreicht, den Stöpsel Zündvorrichtungen auf statische Ladungen ist nach aufzureißen. Die vorliegende Erfindung bietet die verschiedenen Methoden zu lösen versucht worden, Möglichkeit, einen Stöpsel aus halbleitendem Material und fast alle diese Methoden sind zumindest zum 35 wirksam zwischen den elektrischen Leitungen anzu-Teil erfolgreich. Jedoch ist keine Methode völlig zu- bringen, um die Sprengkapsel vor äußeren statischen friedenstellend, wenn man die Kosten, die Einfachheit Ladungen zu schützen. Die erfindungsgemäße Ander Herstellung, die Wirksamkeit und die Lager- Ordnung kann vollkommen in einem Zündkopf von fähigkeit berücksichtigt. normalen Abmessungen untergebracht werden. Die

Eine Methode zum Schutz elektrischer Spreng- 40 vorliegende Erfindung gewährleistet auch die innige

kapseln vor Frühzündung durch äußere statische Anpassung des halbleitenden Stöpsels in allen Rich-

Ladungen besteht darin, daß man einen Stöpsel aus tungen, wodurch die Gefahr eines Reißens oder

halbleitendem Material als Ausgleichskörper inner- Spaltens des Stöpsels während des Zusammenbaus

halb des Sprengkapselgehäuses anbringt, welcher in und der späteren Handhabung drastisch verringert

innigem Kontakt mit blanken Teilen der Zuleitungs- 45 wird. Die vorliegende Erfindung gestattet auch das

drahte steht und diese umgibt und welcher sich bis Einarbeiten einer großen Menge, nämlich bis zu

in dichteste Nähe zu den Gehäuseinnenwänden er- 95 Gewichtsprozent, an leitendem Material in den

streckt. Der Abstand zwischen der Gehäusewand und halbleitenden Stöpsel.

dem Stöpsel ist wesentlich geringer als zwischen Es wurde auch gefunden, daß verschiedene Fehljedem der Zuleitungsdrähte und dem Gehäuse an 5° leistungen von elektrischen Zeitzündern, die unterder Stelle der Zündladung. Auf diese Weise kann einander in keiner offenbaren Beziehung stehen, eine statische Ladung an die Kante des halbleitenden durch große Hitze verursacht werden, welche durch Stöpsels abgeleitet und durch die Gehäusewand ent- einen elektrischen Lichtbogen innerhalb der Sprengladen werden. So kann also die statische Ladung an kapsel erzeugt wird, wenn übermäßige elektrische die Gehäusewand abseits vom Ort des Zündstoffes 55 Ladung zugeführt wird. Die Gase des Zündstoffes abgeleitet werden. innerhalb der Sprengkapsel werden rasch aufgeheizt Der oben verwendete Ausdruck »halbleitend« be- und ein hoher Innendruck entsteht. Die Hitze und schreibt die Fähigkeit eines Materials, bei niedrigen der hohe Druck in der Sprengkapsel bewirken ent-Spannungen, z. B. bis zu 100 Volt, als Isolator zu weder ein Aufreißen der Sprengkapselwand oder ein wirken, jedoch bei so hohen Spannungen, wie sie zur 60 heftiges Entfernen des Sprengkapselverschlusses, und Zündung einer Sprengkapsel durch statische Elektri- die eingeschlossenen heißen Gase strömen schnell zität erforderlich sind, als ein Material von geringem aus. Die Wirkung dieses Vorganges auf die Spreng-Widerstand zu wirken. Ein halbleitendes Material ist operation ist unterschiedlich und unvorhersehbar, elektrisch leitend für statische Entladungen von hoher Das plötzliche Freiwerden der Gase kann Bedin-Spannung, und ist eine Leitung hohen Widerstandes 65 gungen hervorrufen, unter welchen das brennende für niedrige Spannungen der Art, wie sie normaler- Verzögerungselement ausgelöscht oder die Brennweise zur Zündung von Sprengkapseln verwendet geschwindigkeit des Verzögerungselementes verwerden. ringert wird. Das Verzögerungselement ist dann nicht

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in der Lage, den Sprengstoff der Sprengkapsel in dem dem anderen verbindet. Der erfindungsgemäße genauen Zeitintervall zu zünden. Das Freiwerden der Zünder kann auch ein Paar Zuleitungsdrähte entheißen Gase und Auftreten einer Flamme kann den halten, die einzeln an den Streifen angeschlossen sind umgebenden Sprengstoff zünden, welcher langsam und mit einer elektrischen Stromquelle verbunden abbrennen kann, mit der Möglichkeit der Entwick- 5 werden können, die zum Zünden der Sprengkapsel lung einer Detonation. Wenn das Verzögerungs- geeignet ist.

element ausgelöscht wird und der umgebende Spreng- Die Streifen der vorliegenden Zündvorrichtung stoff gezündet wird, können mehrere Minuten ver- werden vorzugsweise aus dünnem, leicht lötbarem gehen, bevor die Hitze des brennenden Sprengstoffes Metallblech hergestellt, da sowohl der Widerstandsentweder eine Detonation hervorruft oder die Spreng- io draht als auch die Zuleitungsdrähte an den Streifen ladung der Sprengkapsel zündet, welche den Rest des befestigt werden müssen. Kupfer oder Messing sind brennenden Sprengstoffes zur Zündung bringt. Die für diesen Zweck bestens geeignet. Vorzugsweise von dem brennenden Sprengstoff entwickelte Hitze haben die Streifen oberhalb des unteren Teils eine kann die Sprengladung der Sprengkapsel zersetzen, Verbreiterung. Die Streifen haben zweckmäßiger- und in diesem Fall kann der umgebende Sprengstoff 15 weise Trapezform. Die Schicht aus nichtleitendem in nicht vorherzusagender Weise entweder völlig ver- Material, welche die Streifen trennt, kann z. B. aus brennen oder zu jedem beliebigen Zeitpunkt deto- Papier, Faserstoffen, Asbest oder keramischen Massen nieren, bevor er vollständig durch Verbrennen auf- bestehen. Die Metallstreifen und die nichtleitende gebraucht ist. Wenn das brennende Element durch Masse sind zweckmäßigerweise in der Form zudas plötzliche Freiwerden der eingeschlossenen Gase ao sammenhaftender Schichten miteinander verbunden, ausgelöscht wird und der Sprengstoff durch die Der Brückendraht, der die Streifen miteinander verheißen Gase nicht gezündet wird, kann der Schuß bindet, ist vorzugsweise ein dünner Draht mit hohem völlig ausbleiben. Auf diese Weise kann das Auftreten elektrischem Widerstand. Der Stöpsel aus halbleiteneines starken elektrischen Lichtbogens innerhalb des dem Material besteht vorzugsweise aus einem Geelektrischen Zeitzünders zu verschiedenen Fehl- 25 misch aus feinverteiltem Metall und einer nichtleistungen führen, z. B. zu einer vorzeitigen Detona- leitenden Grundmasse. Obwohl feinverteiltes Kupfer, tion, einem Versager oder einer verzögerten Deto- Blei oder Eisen verwendet werden kann, hat sich nation, einen sogenannten »Nachbrenner«. feinverteiltes Aluminium als besonders geeignete

Die verschiedenen durch Lichtbogen hervorgerufe- Metallkomponente erwiesen. Als nichtleitendes Matenen Fehlleistungen treten häufiger auf, wenn eine 30 rial kann Polyäthylen verwendet werden, jedoch sind der verschiedenen Anordnungen mit parallelen Lei- Wachse besonders zufriedenstellend. Zweckmäßigertungen verwendet wird, wie z. B. die normalparallele, weise haben die Wachse einen hohen Schmelzpunkt, umgekehrtparallele und geschlossenkreisparalleleAn- wie die natürlichen Wachse, z.B. Bienenwachs und Ordnung in Verbindung mit einer ständigen Quelle Carnaubawachs; auch synthetische Wachse, wie Acraelektrischer Energie von hohem Potential, wie einer 35 wachs, sind geeignet. Das feinverteilte Metall hat Kraftleitung. Wenn elektrische Sprengkapseln parallel vorzugsweise eine Teilchengröße von etwa 0,15 mm. miteinander verbunden werden, ist die Spannung Das halbleitende Material enthält vorzugsweise etwa zwischen den Enden des Widerstandsdrahtes häufig 80 bis 99% an feinverteiltem Metall. Das halbleitende hoch genug, um einen elektrischen Lichtbogen zu Material kann derart hergestellt werden, daß zunächst erzeugen, nachdem der Widerstandsdraht geschmol- 40 die feinverteilten Komponenten im gewünschten zen ist, und wenn eine Kraftleitung von hoher Strom- Mengenverhältnis gemischt werden, dann das Gekapazität verwendet wird, kann der Lichtbogen in misch tablettiert und durch ein Sieb mit 0,84 mm der Sprengkapsel vor der Zündung genügend Wärme Maschenweite granuliert wird. Das granulierte Geerzeugen, um eine Fehlleistung zu verursachen. misch ist für Preßformverfahren geeignet und kann Parallelleitungsanordnungen von Zeitzündern werden 45 leicht zu jeder beliebigen Gestalt geformt werden, in der Sprengtechnik häufig verwendet, und die Um einen engen elektrischen Kontakt aufrechtzuerleichte Handhabung und Vorteile einer Kraftleitung halten und bei einer Serienherstellung der Zünder als Quelle elektrischer Energie sind wohlbekannt. So guten elektrischen Kontakt zu gewährleisten, ist der treten die meisten Lichtbogenschwierigkeiten in aus den Streifen und dem nichtleitenden Material Sprengoperationen dann auf, wenn eine allgemein 50 bestehende Verbundkörper perforiert und das halbübliche Stramkreisanordnung in Verbindung mit einer leitende Material wird mit Gewalt in die Perforation allgemein üblichen Quelle elektrischer Energie ver- gepreßt. Das halbleitende Material kann in eine perwendet wird. forierte Zündvorrichtung gepreßt werden, indem der

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der perforierte Zünder in einer geeigneten Haltevorrich-Zünder eine elektrische Umgehungsleitung. Ein Teil 55 tung gelagert wird, die eine Deckplatte mit einem dieser Umgehungsleitung verläuft über halbleitendes Loch hat, das Deckplattenloch und die Zünder-Material. Die vorliegende Zündvorrichtung besteht perforation zueinander ausgerichtet werden und eine aus einem Paar leitender Streifen, die aus einem lockere Menge oder eine vorgeformte Tablette aus schmaleren unteren Teil und einem breiteren oberen halbleitendem Material in Loch und Perforation geTeil bestehen. Die Streifen sind durch eine Schicht 60 preßt wird. Drücke von etwa 700 bis etwa 2000 kg/cm² aus nichtleitendem Material voneinander getrennt und sind für dieses Verfahren völlig ausreichend. Die an ihren unteren Teilen durch einen Widerstands- Größe der Perforation kann von der Größe der draht miteinander verbunden. Ein Zündstoff ist in Zündvorrichtung und der Zusammensetzung des zündfähiger Zuordnung zu dem Brückendraht ange- halbleitenden Materials abhängen. Der Ausgleichsbracht. Die Streifen des vorliegenden Zünders be- 65 körper ist zweckmäßigerweise so stark, daß ein guter finden sich in engem elektrischem Kontakt mit einem Durchgang für statische Elektrizität durch die Streifen als Ausgleichskörper wirkenden Stöpsel aus halb- gegeben ist. Im allgemeinen haben die fertigen Stöpsel leitendem Material, welcher den einen Streifen mit einen Querschnitt von etwa 0,018 bis etwa 0,05 cm²*

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lind im allgemeinen werden bei zylindrischer Gestalt wird, welcher als Bindemittel wirkt und beim Trock-

zufriedenstellende Ergebnisse erhalten. Gegebenen- nen einen entzündlichen Rückstand hinterläßt, und

falls und vorzugsweise kann der Stöpsel auf der indem man das Widerstandsdrahtende des Zünders

Außenseite der Streifen leicht überstehen, um einen in die Suspension taucht. Nach dem Herausnehmen

guten elektrischen Kontakt zu gewähren. Im allge- 5 der Zündvorrichtung aus der Suspension bleibt eine

meinen sind 0,025 bis etwa 0,125 mm ausreichend. Schicht davon hängen und bedeckt den Brückendraht.

Um eine gute elektrische Verbindung zwischen den Beim Trocknen bildet sich eine Zündpille. Nach der

Streifen, dem Stöpsel und den Zuleitungsdrähten zu ersten Schicht können weitere Schichten aufgetragen

gewährleisten, sind die Zuleitungsdrähte direkt an werden. Als Zündstoff geeignete Materialien sind

die Streifen angelötet und in Berührung mit den io z. B. Kupferacetylid, Diazodinitrophenol, Bleimono-

Enden des Stöpsels. nitroresorcinat, Gemische aus Bleimononitroresorcinat

Die vorliegende Erfindung betrifft auch elektrische und Kalziumchlorat sowie Silber- und Bleiazide.

Sprengkapseln, welche die erfindungsgemäßen Zünd- Ein als Ausgleichskörper wirkender Stöpsel aus

köpfe enthalten. Elektrische Sprengkapseln bestehen halbleitendem Material 29 erstreckt sich durch die

im allgemeinen aus einer metallischen Hülse, welche 15 Streifen 11 und 13 und die nichtleitende Schicht 12.

eine Sprengladung und einen Zünder beinhaltet, der Zweckmäßigerweise ragt der Stöpsel 29 etwas über

gegenüber der Ladung in Zündposition angeordnet die Streifen hinaus, um guten elektrischen Kontakt

ist. Die Sprengladung besteht vorzugsweise aus einer mit den Streifen 11 und 13 und Zuleitungsdrähten

detonierenden Hauptladung und einer zu der Haupt- 17 und 19 zu gewährleisten. Stöpsel 29 besteht zweck-

ladung in Initiierposition befindlichen Primärladung. 20 mäßigerweise aus feinverteiltem Metall, z. B. Alumi-

Eine erfindungsgemäße Zündvorrichtung ist in Zünd- nium, das in einer Grundmasse aus relativhochschmel-

position zu der Primärladung angebracht. In der zendem Wachs, z. B. Acrawachs, suspensiert ist.

Sprengkapsel ist vorzugsweise eine dünne Schicht Fig. 3 zeigt als Schnitt einen erfindungsgemäßen

aus isolierendem und sperrendem Material, wie Zünder in einer elektrischen Sprengkapsel. Die Hülse

Papier, Pappe oder Kunststoff zwischen dem Zünder 25 30, zweckmäßigerweise aus einem Metall, wie Kupfer,

und den Gehäusewänden angebracht, um die mecha- Messing oder Aluminium, enthält an einem Ende

nische Berührung zwischen dem Zünder und der eine Hauptsprengladung 31. Hauptladung 31 besteht

Gehäusewand zu vermeiden. aus einem detonierbaren Material, wie z. B. Penta-

Die vorliegende Erfindung betrifft auch elektrische erythrittetranitrat oder Tetryl. Eine Primärladung 33 Verzögerungssprengkapseln, welche erfindungsge- 30 liegt benachbart und in Detonationsposition zur mäße Zünder enthalten. Eine erfindungsgemäße Ver- Hauptladung 31. Primärladung 33 besteht zweckzögerungssprengkapsel besteht im allgemeinen aus mäßigerweise aus Mannithexanitrat oder Diazodieiner metallischen Hülse, einer an einem Ende ange- nitrophenol. Benachbart und in Detonationsposition brachten Sprengladung, einer zu der Hauptladung in zur Primärladung 33 befindet sich eine Zündvorrich-Zündposition angeordneten Primärladung und einem 35 tung ähnlich der in Fig. 1 und 2. Zwischen der Verzögerungselement, welches einen Verzögerungs- Hülseninnenwand und der Zündvorrichtung befindet trakt enthält, der in Zündposition zu der Primärladung sich ein Papierzylinder 35, um die mechanische Beangeordnet ist. Ein erfindungsgemäßer Zünder befin- rührung zwischen der Hülsenwand und dem Zünder det sich in Zündposition zu dem Verzögerungstrakt. zu verhindern. Die Zuleitungsdrähte 17 und 19 sind

Zur besseren Erläuterung wird auf die Zeichnungen 40 mit dem Zünder verbunden und reichen aus der

verwiesen, in denen durchweg gleiche Zahlen die Hülle 30 durch einen Verschlußpfropfen 37, der

gleichen Komponenten bezeichnen. zweckmäßigerweise aus Gummi oder Kunststoff ist.

F i g. 1 ist eine Vorderansicht eines erfindungs- F i g. 4 zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen

gemäßen Sprengkapselzünders; Zünder in einer elektrischen Verzögerungsspreng-

Fig. 2 ist ein seitlicher Querschnitt des in Fig. 1 45 kapsel. Die Bestandteile der in Fig. 4 gezeigten

gezeigten Zünders; Sprengkapsel entsprechen denen der in F i g. 3 ge-

F ig. 3 ist ein seitlicher Querschnitt einer elek- zeigten, jedoch befindet sich in Nachbarschaft von und

irischen Sprengkapsel mit einem erfindungsgemäßen in Zündposition zur Primärladung 33 ein Verzöge-

Zünder, und rungselement 43 mit einem Pulververzögerungstrakt

Fig. 4 ist ein seitlicher Querschnitt durch eine 50 45, z. B. einem gepulverten Gemisch aus einer Zirko-

elektrische Verzögerungssprengkapsel mit einem nium-Nickel-Legierung und Bleirot. Der Zünder liegt

erfindungsgemäßen Zünder. in Zündposition zu dem Pulververzögerungstrakt 45.

Die Zünder nach Fig. 1 und 2 bestehen aus Beim Betrieb wird jeder hohe Potentialunterschied

folgenden Einzelheiten: zwischen den Zuleitungsdrähten 17 und 19 durch

Die metallischen Streifen 11 und 13, zweck- 55 einen Stromdurchgang durch Stöpsel 29 ausgeglichen,

mäßigerweise in Trapezform, haben einen engeren anstatt durch Widerstandsdraht 23. Gemäß der vor-

Bodenteil 15. Die Zuleitungsdrähte 17 und 19 sind liegenden Erfindung wird auch eine Entladung hohen

an den Streifen 11 und 13 zweckmäßigerweise durch Potentials im Zuleitungsdrähte-Stöpsel-Stromkreis

eine Lötstelle, wie z. B. 21, befestigt. Eine Schicht durch die Streifenecken, z. B. 39 und 41, durch die

aus nichtleitendem Material 12 trennt die Streifen 60 Isolierung 35 an die Innenseite der Metallhülse 30

elektrisch. Widerstandsdraht 23 verbindet die Streifen ermöglicht. Diese Ableitung hohen Potentials umgeht

elektrisch an ihren engen Teilen 15. Zündstoff 25 wirkungsvoll den Widerstandsdraht und erleichtert

umgibt den Widerstandsdraht 23 in inniger Beruh- die Zerstreuung der Ladung in gefahrloser Weise,

rung und bildet eine Zündpille 27. Der Zündstoff d. h. von der Hülsenaußenwand zur Erde, entweder

wird zweckmäßigerweise um den Widerstandsdraht 65 direkt oder durch Kontakt zu einem geerdeten

lerum in eine bestimmte Form gebracht. Der Zünd- Gegenstand.

stoff kann auf den Zünder aufgetragen werden, in- Unter erhöhten Temperaturbedingungen, wie sie in

dem er in einem Lack, wie Nitrocellulose, suspensiert einer Sprengkapsel auftreten, wenn ein Lichtbogen

auftritt, schmilzt der halbleitende Stöpsel teilweise und bildet einen Durchgang geringen Widerstandes zwischen den Zuleitungsdrähten. Der dein elektrischen Strom zugängliche Durchgang verhindert einen starken Lichtbogen und vermeidet so Fehlleistungen der Sprengkapsel.

Die nachfolgende Tabelle gibt die Resultate einer Reihe von elektrostatischen Vergleichsversuchen wieder, die unter Verwendung von Sprengkapseln mit halbleitenden Stöpseln der bisherigen Art und Sprengkapseln der erfindungsgemäßen Art durchgeführt wurden. Die Sprengkapseln der bisherigen Art enthielten einen Stöpsel aus halbleitendem Material zwischen den Begrenzungen der Sprengkapselhülse. Der Stöpsel war so angebracht, daß er blanke Teile der Zuleitungsdrähte umgab und in innigem Kontakt damit stand und daß er sich bis in dichteste Nähe zu den Hülseninnenwänden erstreckte. Der Abstand zwischen Stöpsel und Hülsenwand war wesentlich geringer als zwischen jedem der Zuleitungsdrähte und der Hülsenwand am Ort des Zündstoffes. Auf diese Weise wird eine statische Ladung an den Rand des Stöpsels und an die Hülseninnenwand abgeleitet und kann so an die Hülse außerhalb des Ortes des Zündstoffes abgeleitet werden.

Reihe 1 zeigt die Ergebnisse einer Versuchsreihe mit herkömmlichen Sprengkapseln. Reihe 2 zeigt die Ergebnisse einer ähnlichen Versuchsreihe mit erfindungsgemäßen Sprengkapsem. Bei diesen Tests wurde die Empfindlichkeit der Sprengkapseln auf elektrostatische Ladungen untersucht. Jede Sprengkapsel jeder Reihe wurde einzeln getestet, indem sie mit einem Kondensator verbunden wurde, der vorher an einer Stromquelle hohen Potentials aufgeladen worden war. Bei der Durchführung der Versuche wurden die Zuleitungsdrähte in den Nebenschluß gelegt und dann mit einer Kondensatorentladungsquelle verbunden, die Hülse der Sprengkapsel wurde geerdet, und steigende Mengen an Kondensatorenergie wurden auf die nebengeschlossenen Zuleitungsdrähte gegeben, bis Detonation erfolgte. Die Mindestkondensatorenergie, die zur Zündung der Sprengkapsel erforderlich war, oder, wenn die Sprengkapsel nicht zündete, die maximale Ladung, die der Testanordnung entnommen werden konnte, wurde registriert. Zum Beispiel wurden in der in Tabelle I gezeigten Versuchsreihe 1 25 Sprengkapseln herkömmlicher Art, die alle einen Schutzstöpsel aus 60 Gewichtsprozent gepulvertem Aluminium in einer Wachsgrundmasse enthielten, einzeln getestet, indem die Sprengkapselhülse geerdet, die Zuleitungsdrähte in den Nebenschluß gelegt und die nebengeschlossenen Zuleitungsdrähte über einen geeigneten Schalter mit einem Kondensator verbunden wurden, der vorher an einer Stromquelle aufgeladen worden war. In der Versuchsreihe 1 war die anfängliche Testenergie, die durch die zu prüfende Sprengkapsel entladen wurde, 0,5 Joule bei 10 kV. Wenn die Sprengkapsel nicht zündete, wurde die Energie, bei 10 kV, in Inkrementen von 0,5 Joule erhöht, wobei die Sprengkapsel bei jeder Energiehöhe getestet wurde. Die maximale Energie bei 10 kV war 5,0 Joule. Wenn die Sprengkapsel bei dieser

ίο Energie nicht gezündet hatte, wurde der 5,0 Joule-Kondensator durch Erhöhung der Spannung in Inkrementen von 1 kV geladen und die Sprengkapsel bei jeder Energiehöhe getestet, bis die Sprengkapsel detonierte oder bei der Maximalspannung von 15 kV nicht detoniert hatte. Dieses Verfahren wurde wiederholt, bis alle Sprengkapseln gezündet hatten oder die Kapazität der Versuchsanordnung erreicht war. In der Versuchsreihe 1 zündeten alle 25 Sprengkapseln, bevor die Maximalladung von dem an einer 13-kV-Quelle aufgeladenen Kondensator geliefert werden konnte. Das höchste zur Zündung einer Sprengkapsel dieser Reihe erforderliche Energieniveau war 8,4 Joule. Das niedrigste zur Zündung in dieser Reihe ausreichende Energieniveau betrug 1,5 Joule. Die durchschnittliche erforderliche elektrische Energie zur Zündung in dieser Versuchsreihe betrug 5,1 Joule. Reihe 2 zeigt die Ergebnisse von Versuchen, bei denen fünfzig erfindungsgemäße Sprengkapseln mit Schutzstöpseln aus 90 Gewichtsprozent gepulvertem Aluminium in einer Wachsgrundmasse auf ähnliche Weise getestet wurden wie die der Versuchsreihe 1.

Wie man sieht, zündeten zwölf Sprengkapseln der Versuchsreihe 2 nicht, wenn sie einer elektrischen Energie von 11,2 Joule ausgesetzt wurden, was der Kapazität der statischen Versuchsapparatur entsprach. Die durchschnittliche, zur Zündung der Sprengkapseln in Versuchsreihe 2 erforderliche Energiemenge beträgt 7,7 Joule. Dieser Wert wurde unter Verwendung der tatsächlichen Zündwerte von 38 Sprengkapseln, die bei 11,2 Joule oder darunter zündeten, und unter Einsetzen von 11,2 Joule, der Kapazität der Testapparatur, als zur Zündung der restlichen Sprengkapseln erforderliche Energie erhalten. Wie man sieht, zündeten zwölf der fünfzig getesteten Sprengkapseln in Versuchsreihe 2 in Wirklichkeit nicht bei 11,2 Joule, so daß die tatsächliche zur Zündung dieser Reihe erforderliche Energie höher als der in Tabelle I angegebene Wert von 7,7 Joule ist. Versuchsreihen 3 und 4 wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, und die durchschnittliche, zur Zündung der Sprengkapseln erforderliche Energie wurde auf der gleichen Basis wie in der Reihe 2 berechnet.

Tabelle I

Versuchs reihe	Art des Stöpsels	Getestete Zahl	Höchste	Energie (Jou Niedrigste	Ie) Durchschnitt	Häufigkeit an Nichtzündung bei 11,2 Joule
1	Zuleitungsdrähte 60:40 Aluminium—Wachs	25	8,4	1,5	5,1	0
2	Zündpille 90:10 Aluminium—Wachs	50		1,5	7,7+	12
3	Zündpille 95:5 Aluminium—Wachs	50		1,5	5,8+	8
4	Zündpille 90:10 Aluminium—Wachs	50		1,5	6,1+	6 909516/1124

ίο

Tabellen ist eine Zusammenstellung der Ergebnisse im Hinblick auf Lichtbogenwiderstand. Versuchsreihen 6, 7 und 8 betreffen Sprengkapseln gemäß der vorhegenden Erfindung. In jeder Versuchsreihe wurde jede Sprengkapsel einzeln getestet, indem die Zuleitungsdrähte an 60-Hertz-Wechselstrom Sekunden lang angeschlossen wurden. In jeder Versuchsreihe wurde ein Rheostat mit der zu testenden Sprengkapsel in Reihe geschaltet, um zunächst den Strom auf den gewünschten Wert einzustellen. Bei jedem Versuch wurde eine Bleiplatte unter die Sprengkapsel gelegt und nach dem Schuß untersucht, um die Wirksamkeit der Sprengkapsel zu bestimmen. Die Schüsse wurden beurteilt von »gut« bis »schlecht« durch die Noten A bis F in den Plattenversuchen. Versuchsreihe 8 wurde in ähnlicher Weise wie Versuchsreihen 5, 6 und 7 durchgeführt, jedoch wurde eine 420-Volt-Kraftleitung als Quelle elektrischer Energie verwendet.

IO

Tabellen

Versuchs reihe	Art des Stöpsels	Getestete Zahl	Volt	Ampere	Ergebnisse
5	Zuleitungsdrähte 60:40 Aluminium—Wachs	50	240	10	vier Stöpsel geschmolzen
6	Zündpille 95:5 Aluminium—Wachs	25	240	10	normale Funktion alle Platten Note A
7	Zündpille 95:5 Aluminium—Wachs	50	240	20	normale Funktion alle Platten Note A
8	Zündpille 95:5 Aluminium—Wachs	50	420	15	normale Funktion alle Platten Note A

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gegen Fremdspannung gesicherter elektrischer Zündkopf in elektrischen Sprengkapseln, bestehend aus zwei gegeneinander isolierten, mit den Zuleitungsdrähten in elektrischem Kontakt stehenden und über einen in die Zündmasse eintauchenden Brückendraht elektrisch verbundenen Lamellen, wobei zur Ableitung von Fremdspannungen ein Ausgleichskörper aus halbleitendem Material vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichskörper sich durch den aus Zuleitungslamellen mit dazwischenliegender Isolierung bestehenden Verbundkörper erstreckt, wobei er eine darin befindliche Perforation völlig ausfüllt und einen elektrischen Kontakt zwischen beiden Zuleitungslamellen herstellt.

2. Zündkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das halbleitende Material aus einem Gemisch aus Aluminium und einem isolierenden Material besteht, welches zwischen etwa 80 und etwa 99 Gewichtsprozent Aluminium in einem nichtleitenden Wachs enthält.

3. Zündkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichskörper an der Außenseite der Lamellen über diese hinausragt.

4. Zündkopf nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das halbleitende Ma-* terial unter einem Druck von etwa 700 bis etwa 2000 kg/cm² in die Perforation gepreßt ist.

5. Zündkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichskörper eine Querschnittsfläche von etwa 0,018 bis 0,05 cm² hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen