DE1931005B1

DE1931005B1 - Ignitable mechanical switching element

Info

Publication number: DE1931005B1
Application number: DE19691931005
Authority: DE
Inventors: Hellmut Bendler; Gawlik Dr Heinz
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1969-06-19
Filing date: 1969-06-19
Publication date: 1970-07-09
Also published as: NL7005199A; BE752134A; GB1317462A; FR2098504A5; IL34293A0; JPS4821001B1

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft ein zündbares mechanisches weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, eineThe invention relates to an ignitable mechanical further advantageous possibility consists in a

Schaltelement mit in einer Hülse geführtem Kolben, beim Abbrennen des Gemisches nicht schmelzendeSwitching element with piston guided in a sleeve, which does not melt when the mixture burns off

einem in der Hülse angeordneten pyrotechnischen Stahlplatte unmittelbar auf das Gemisch oder dena pyrotechnic steel plate arranged in the sleeve directly onto the mixture or the

Gemisch oder Verzögerungssatz und einer Zünd- Verzögerungssatz aufzulegen und den Kolben anApply a mixture or delay set and an ignition delay set and turn the piston on

einrichtung. 5 dieser Stahlplatte abzustützen. Beim Abbrennen desfurnishings. 5 support this steel plate. When the

Bei derartigen Schaltelementen handelt es sich zu- Gemisches oder Verzögerungssatzes verringert sich meist um patronenförmige Gebilde, die in Ver- die Haltekraft, so daß die Stahlplatte durch den bindung mit mechanischen Schiebern oder Hebeln Druck der Feder über den Kolben in die sich angeordnet werden und die bei einer Auslösung eine bildende Schlacke hineingedrückt wird.
Betätigungsfunktion wahrnehmen. Sie enthalten ein io Dem pyrotechnischen Gemisch bzw. dem Verpyrotechnisches Gemisch, bei dessen Abbrand bei- zögerungssatz kann ein Anfeuerungssatz vorgespielsweise eine im Innern des Schaltelementes an- schaltet sein, der unmittelbar durch die 'Wärmegebrachte Schmelzplatte, auf der sich der unter einwirkung bei einer bestimmten Temperatur zum Federdruck stehende Kolben abstützt, durchschmilzt, Abbrennen gebracht wird und das Gemisch oder den so daß die Feder den Kolben in Richtung des zuvor 15 Verzögerungssatz entzündet.With such switching elements it is to- Mixture or delay rate is mostly reduced to cartridge-shaped structures, which are in connection with the holding force, so that the steel plate through the connection with mechanical slides or levers pressure of the spring over the piston in which are arranged and which a forming slag is pressed in when triggered.
Perceive actuation function. They contain an io The pyrotechnic mixture or the Verpyrotechnisches mixture, in the case of whose burn-off delay set, a firing set can be switched on, for example, inside the switching element, which is directly generated by the 'heat-generated melting plate on which the under the action of a certain Temperature to the spring pressure standing piston is supported, melted, burned off and the mixture or the so that the spring ignites the piston in the direction of the previously 15 delay rate.

durch die Schmelzplatte abgedeckten Raumes vor- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Ertreibt. Auf diese Weise wird nach dem Zünden eine findung ist die Anschlußbohrung zum Gemisch oder einmalige Stellbewegung des Schaltelementes durch- Verzögerungssatz hin verengt ausgebildet. Durch geführt. Das pyrotechnische Gemisch dient dazu, die diese Maßnahme wird erreicht, daß der bei der in der gespannten Feder gespeicherte Energie frei- 20 Wärmebildung entstehende Druck zum Gemisch hin zugeben und den Stellvorgang einzuleiten. reduziert wird. Bei der Auswahl des Gemischesaccording to an advantageous development of the drive. In this way, a finding is the connection hole to the mixture or after ignition One-time adjusting movement of the switching element is designed to be narrowed by the delay set. By guided. The pyrotechnic mixture is used to ensure that this measure is achieved in the Energy stored in the tensioned spring releases pressure towards the mixture admit and initiate the adjustment process. is reduced. When choosing the mixture

Es sind weiterhin bereits Schaltelemente vorge- bieten sich zahlreiche Möglichkeiten. So kann das schlagen worden, die eine elektrisch zu betätigende Gemisch beispielsweise so ausgelegt sein, daß es Zündeinrichtung enthalten und bei denen der Kolben beim Abbrand vorwiegend Wärme und einen nur bis zum Abbrand des Gemisches bzw. Verzögerungs- 25 geringen Druck entwickelt. Ein derartiges Gemisch satzes gegen den Druck einer ständig auf ihn ein- wird man bei Verwendung einer metallischen Stützwirkenden Feder in seiner Ausgangslage gehalten scheibe für den Kolben benutzen. Soll der Kolben wird. Die Feder ist hierbei unter Berücksichtigung dagegen unter der Wirkung des beim Abbrand entdes vorgesehenen Kolbenhubes so bemessen, daß sie stehenden Druckes in der Hülse verschoben werden, nach Verschieben des Kolbens in seine Endlage auf 30 so muß ein einen hinreichenden Druck aufbringendes diesen noch einen Restdruck ausübt. Bei derartigen Gemisch verwendet werden.There are still switching elements in front of numerous possibilities. So can it have been suggested that an electrically operated mixture, for example, be designed so that it Ignition device included and where the piston burns predominantly heat and only one until the mixture burns or the delay 25 develops low pressure. Such a mixture If you use a metallic support, you will always act against the pressure of a person The spring is held in its starting position. Use the washer for the piston. Should the piston will. The spring is here, taking into account, however, under the effect of the entdes when burned off dimensioned piston stroke so that they are displaced under standing pressure in the sleeve, after moving the piston to its end position at 30, a sufficient pressure must be applied this still exerts a residual pressure. Can be used in such a mixture.

Schaltelementen wird erreicht, daß der Kolben inner- Die Erfindung wird im folgenden unter Bezughalb der Hülse vor und nach der Bewegung in den nähme auf die Figuren an zwei Ausführungs-Endlagen genau und sicher fixiert wird. beispielen näher erläutert.Switching elements is achieved that the piston inside The invention is explained below with reference to the sleeve before and after the movement in the would take on the figures at two execution end positions is fixed precisely and securely. examples explained in more detail.

Eine elektrische Zündung derartiger Schaltelemente 35 F i g. 1 zeigt ein Schaltelement mit nach innen ge-An electrical ignition of such switching elements 35 F i g. 1 shows a switching element with inwardly

ist zwar bei vielen Anwendungsfällen, z. B. wenn das richteter Kolbenbewegung mit einer Druckfeder alsis true in many applications such. B. if the directed piston movement with a compression spring than

Schaltelement durch einen elektrischen Programm- Energiespeicher, undSwitching element through an electrical program energy store, and

schalter ausgelöst werden soll, günstig, es gibt je- F i g. 2 zeigt ein Schaltelement mit nach außen ge-switch is to be triggered, cheap, there are every- F i g. 2 shows a switching element with outward

doch zahlreiche Anwendungen, bei denen die richteter Kolbenbewegung.yet numerous applications in which the piston movement is directed.

Zündung in Abhängigkeit von physikalischen 40 Das in Fig. 1 dargestellte Schaltelement besitzt Größen, beispielsweise in Abhängigkeit von einer einen patronenförmigen Mantel 1, der an der AnTemperatur, vorgenommen werden muß. In solchen feuerungsseite mit einer trichterförmigen, in eine Fällen kann es unvorteilhaft sein, mit elektrischen Anschlußbohrung 4 übergehenden Einführung 2 verZündeinrichtungen zu arbeiten, da die jeweilige sehen ist. Der Mantel 1 trägt ferner an der Anphysikalische Größe zunächst gemessen und in ein 45 feuerungsseite ein Gewinde 3 zur Befestigung der elektrisches Signal umgesetzt werden muß, durch das Patrone. Die Anschlußbohrung 4 erweitert sich bei 5 dann wiederum die Erzeugung der Zündspannung zum Innern des Mantels 1 trichterförmig, bis ihr bewirkt wird. Durchmesser der lichten Weite einer Distanzhülse 6Ignition as a function of physical 40 The switching element shown in Fig. 1 has sizes, for example as a function of a cartridge-shaped casing 1, which must be made at the on-temperature. In such a firing side with a funnel-shaped, in some cases it can be disadvantageous to work with an electrical connection hole 4 passing introduction 2 ignition devices, since the respective one can be seen. The jacket 1 also bears the physical size initially measured and a thread 3 for fastening the electrical signal must be converted into a firing side through the cartridge. The connection bore 4 then widens again at 5, the generation of the ignition voltage to the interior of the jacket 1 in a funnel shape until it is effected. Diameter of the inside width of a spacer sleeve 6

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein entspricht, in welcher sich das pyrotechnische Ge-The object of the present invention is to provide a corresponding, in which the pyrotechnic device

Schaltelement der genannten Art zu schaffen, das 50 misch befindet. Das Gemisch 7 dient im vorliegendenTo create switching element of the type mentioned, the 50 is mixed. The mixture 7 is used in the present

unmittelbar auf physikalische Zustände reagiert und Falle als Stützsatz für die Stahlscheibe 8, die diereacts directly to physical conditions and trap as a support set for the steel plate 8, which the

nicht erst durch eine elektrische Steuerung gezündet Distanzhülse 6 an ihrer dem Kolben 9 zugewandtennot only ignited by an electrical control spacer sleeve 6 on its piston 9 facing

werden muß. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß Seite abschließt. Die der Anschlußbohrung 4 zu-must become. This task is completed according to the invention. The connection hole 4 to

dadurch gelöst, daß die Zündeinrichtung aus einem gewandte Seite der Distanzhülse 6 ist ofEen, dersolved in that the ignition device from a facing side of the spacer sleeve 6 is ofEen, the

auf Wärmeeinwirkung reagierenden Brennzünder mit 55 Stützsatz 7 ist jedoch nach innen gewölbt und so mitBurning igniter with support set 7 that reacts to the action of heat is curved inwards and so with

einer Anschlußbohrung besteht. der Distanzhülse 6 verpreßt, daß er eine Brückea connection hole exists. the spacer sleeve 6 presses that it is a bridge

Das Zündelement kann beispielsweise in einer bildet und der axial gerichteten Kraft der auf den Rakete an der Stelle eingesetzt sein, deren Tempera- Kolben 9 einwirkenden Feder 10 standhält. Der tür als Kriterium für die Auslösung benutzt wird. Kolben 9 greift über einen Stift 11 verringerten Die sich entwickelnde Wärme dringt durch die An- 60 Durchmessers an der Stahlscheibe 8 und damit am schlußbohrung bis zur Zündeinrichtung vor, und der Stützsatz 7 an. Die den Kolben in Richtung auf die Brennzünder wirkt bei Erreichen der für die Stahlplatte 8 treibende Feder 10 stützt sich an einer Zündung vorgesehenen Temperatur als Initiator. In- am Mantel 1 befestigten Schraubkappe 12 ab, die folge der sich beim Abbrand des pyrotechnischen mit einer Bohrung 13 zum Durchtritt der Kolben-Gemisches entwickelnden Wärme kann ein bei 65 stange 14 versehen ist. Die axiale Festlegung der niedrigen Temperaturen schmelzendes Metallglied Distanzhülse 6 erfolgt durch eine weitere koaxial zerstört werden, das seinerseits den unter der Ein- zum Mantel 1 angebrachte Hülse IS, die durch Festwirkung einer Feder stehenden Kolben freigibt. Eine schrauben der Schraubkappe 12 verspannt wird. The ignition element can, for example, in a forms and the axially directed force of the Rocket be used at the point whose temperature piston 9 withstands the acting spring 10. Of the door is used as a criterion for triggering. Piston 9 engages via a pin 11 reduced The heat that develops penetrates through the diameter of the steel plate 8 and thus on the final bore up to the ignition device, and the support set 7 on. The the piston towards the The fire igniter acts when the spring 10 driving the steel plate 8 is reached and is supported on a Ignition provided temperature as initiator. In- attached to the jacket 1 screw cap 12, the follow the when the pyrotechnic burns with a bore 13 for the passage of the piston mixture A rod 14 at 65 can generate heat. The axial definition of the Low temperature melting metal member spacer sleeve 6 is carried out by a further coaxially be destroyed, which in turn releases the sleeve IS attached to the jacket 1 and the piston standing by the fixed action of a spring. A screw of the screw cap 12 is clamped.

Es ist auch: möglich, als Stützsatz einen langsam abbrennenden Verzögerungssatz zu verwenden, um zu veranlassen, daß die Kolbenstange 14 gegenüber dem Zündzeitpunkt verzögert eingezogen wird.It is also: possible to use a slow-burning delay set as a support set in order to to cause that the piston rod 14 is retracted with respect to the ignition timing.

Erfolgt durch die Anschlußbohrung 4 eine Erhitzung des Stützsatzes 7, so wird dieser entzündet und brennt ab. Nach erfolgtem Abbrand drückt der Stift 11 des Kolbens 9 die Stahlplatte 8 in die Schlacke hinein, und die Kolbenstange 14 wird um das Maß der Verstellbewegung des Kolbens 9 eingezogen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, zwischen der Hülse 10 und der Distanzhülse 6 eine Scheibe aus leicht schmelzendem Material zur Stützung des Stiftes 11 anzuordnen, die beim Abbrennen des Stützsatzes schmilzt und vom Stift 11 durchdrungen wird.If the support set 7 is heated through the connection bore 4, it is ignited and burns down. After the burn-up has taken place, the pin 11 of the piston 9 presses the steel plate 8 into the slag, and the piston rod 14 is drawn in by the amount of the adjustment movement of the piston 9. Another possibility is to arrange a disk made of easily melting material to support the pin 11 between the sleeve 10 and the spacer sleeve 6, which disk melts when the support set burns and is penetrated by the pin 11.

F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltelementes. Der Mantel 20 ist an der Zündseite mit einem Außengewinde 21 und mit einer sich zu dem pyrotechnischen Gemisch 22 hin verjüngenden Anschlußbohrung 23 versehen. Dem Gemisch 22 ist ein Anfeuerungssatz 24 vorgeschaltet. Auf dem Gemisch 22 liegt ferner unmittelbar der Kolben 25 auf, dessen Kolbenfläche an der Zylinderfläche des Mantels 20 abdichtend anliegt. Die mit dem Kolben 25 verbundene Kolbenstange führt aus einer Bohrung der stirnseitig am Mantel 20 angeschraubten Schraubkappe 27 nach außen. Ferner ist eine Durchtrittsöffnung für die beim Verstellen des Kolbens 25 entweichende Luft vorgesehen.F i g. 2 shows a further embodiment of the invention Switching element. The jacket 20 is on the ignition side with an external thread 21 and provided with a connection bore 23 tapering towards the pyrotechnic mixture 22. An ignition set 24 is connected upstream of the mixture 22. Also lies directly on the mixture 22 the piston 25, the piston surface of which rests against the cylinder surface of the jacket 20 in a sealing manner. The piston rod connected to the piston 25 leads out of a bore on the face of the jacket 20 screwed screw cap 27 to the outside. There is also a passage opening for the adjustment of the piston 25 escaping air is provided.

Bei einer Erhitzung des Anfeuerungssatzes 24 durch die Anschlußbohrung 23 wird der Anfeuerungssatz gezündet und setzt seinerseits das Gemisch 22 in Brand. Dieses Gemisch entwickelt beim Abbrennen Druck, der den Kolben 25 vortreibt, so daß die Kolbenstange 26 aus der Patrone herausgetrieben wird. Durch die Verengung der Anschlußbohrung 23 zum Anfeuerungssatz 24 hin wird erreicht, daß die entstehende Druckkraft in erster Linie auf den großflächigeren Kolben 25 einwirkt und nicht durch die Anschlußbohrung 23 entweicht.When the ignition set 24 is heated through the connection bore 23, the ignition set ignited and in turn sets the mixture 22 on fire. This mixture develops at Burning off pressure which propels the piston 25 so that the piston rod 26 is driven out of the cartridge will. By narrowing the connection hole 23 towards the ignition set 24 it is achieved that the resulting compressive force acts primarily on the piston 25, which has a larger area and does not escape through the connection bore 23.

Auch bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform kann eine den Kolben nach der Auslösung in seiner Hublage festhaltende Arretierung vorgesehen sein. Eine weitere nachgiebige Arretierung kann den Kolben in der (dargestellten) Ruhelage festhalten.Even with the in F i g. The embodiment shown in FIG. 2 can have the piston activated in his stroke position retaining locking can be provided. Another resilient locking can the Hold the piston in the rest position (shown).

Claims

Patent claims:

1. Ignitable mechanical switching element with a piston guided in a sleeve, one in the Sleeve arranged pyrotechnic mixture or delay set and an ignition device, characterized in that the ignition device consists of a combustion igniter (4,7; 23,24) which reacts to the action of heat.

2. Switching element according to claim 1, characterized in that the ignition of the pyrotechnic Mixture (22) or delay set via a firing set (24) by heat he follows.

3. Switching element according to claim 1 or 2, characterized in that the connection bore is constricted at least over part of its length compared to the mixture (7, 22).

4. Switching element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the piston (25) as a result of the pressure that arises when the mixture (22) or delay set is burned off is displaceable in the sleeve (20).

5. Switching element according to claim 4, characterized in that in the end position of the piston a locking device holding it is provided.

6. Switching element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the piston (9) until the mixture or delay set (7) burns up against the pressure of a constantly acting on it spring (10) is held in its initial position, and that the spring (10) taking into account the intended piston stroke is dimensioned so that after displacement of the piston (9) in its end position still exerts a residual pressure on it.

1 sheet of drawings οοργ