DE20210633U1

DE20210633U1 - Device for igniting pyrotechnic objects

Info

Publication number: DE20210633U1
Application number: DE20210633U
Authority: DE
Original assignee: KRAENZLE RALPH
Current assignee: KRAENZLE RALPH
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2002-10-17
Anticipated expiration: 2012-06-21

Description

Beschreibung: Description :

Gerät zur Zündung pyrotechnischer Gegenstände bzw. deren Zündschnüre mit einem Lichtbogen, welcher zunächst mit Hochspannung von mehreren Tausend Volt erzeugt wird und dann in eine hochenergetische Brennphase übergeht.Device for igniting pyrotechnic objects or their fuses with an electric arc, which is initially generated with a high voltage of several thousand volts and then changes into a high-energy burning phase.

Nach dem bisherigen Stand der Technik werden pyrotechnische Gegenstände entweder per Hand oder mit elektrischen Anzündern gezündet. Für Feuerwerke hoher Präzision ist die elektrische Zündung unabdingbar.According to the current state of the art, pyrotechnic items are ignited either by hand or with electrical igniters. Electrical ignition is essential for high-precision fireworks.

Die elektrischen Zünder müssen mit Kabel mit einem geeigneten Zündgerät verbunden werden, welches per Funk oder Kabelverbindung angesteuert wird. Der Aufwand für diese Verkabelungen ist erheblich. Die benötigten Zünder und deren Anbringung stellen einen zusätzlichen Kostenfaktor dar.The electrical igniters must be connected with a cable to a suitable igniter, which is controlled by radio or cable connection. The effort required for this cabling is considerable. The igniters required and their installation represent an additional cost factor.

Oftmals werden Feuerwerkseffekte auch mit pyrotechnischen Verzögerungselementen, sogenannten Vorbrennern verleitet, um elektrische Zündstellen einzusparen. Diese Praxis ist aber ebenfalls zeit- und kostenintensiv. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Zündung eines Stranges im Notfall nicht gestoppt werden kann.Fireworks effects are often induced using pyrotechnic delay elements, so-called pre-burners, in order to save on electrical ignition points. However, this practice is also time-consuming and costly. Another disadvantage is that the ignition of a string cannot be stopped in an emergency.

Aufgabe dieser Erfindung ist es einzelne Effekte direkt elektrisch mittels Lichtbogen zu zünden, ohne daß elektrische Anzünder und Vorbrenner benötigt werden.The purpose of this invention is to ignite individual effects directly electrically by means of an arc, without the need for electrical igniters and pre-burners.

Zunächst wird die Spannung eines vorher auf ca. 400 Volt geladenen / Kondensators auf die Elektroden geschaltet.First, the voltage of a capacitor previously charged to approx. 400 volts is switched to the electrodes.

Dann wird mit einer Zündspule ein Hochspannungsfunke erzeugt. Dieser ist nicht sehr energiereich und könnte den pyrotechnischen Satz oder eine Zündschnur nicht entzünden. Er dient vielmehr dazu die Luft zwischen den Elektrodenenden zu ionisieren. Es handelt sich dabei um den Pilotfunken.Then a high-voltage spark is generated using an ignition coil. This is not very energetic and could not ignite the pyrotechnic charge or a fuse. Instead, it serves to ionize the air between the electrode ends. This is the pilot spark.

Die ionisierte Luftstrecke zwischen den Elektroden ist für die Spannung von 400 Volt sehr niederohmig. Der Kondensator entlädt sich auf eine Spannung von ca. 70 Volt. Die dabei abgegebene Leistung ist kurzzeitig extrem hoch und liegt bei geeigneter Dimensionierung der Bauteile bei über 50.000 Watt. Bei einer Energiemenge von 0,16 mC entsteht ein länglicher Lichtbogen mit einem Durchmesser von etwa 2 cm und einer Länge von 8 cm.The ionized air gap between the electrodes has a very low resistance for the voltage of 400 volts. The capacitor discharges to a voltage of around 70 volts. The power output is extremely high for a short time and is over 50,000 watts if the components are suitably dimensioned. With an energy quantity of 0.16 mC, an elongated arc is created with a diameter of around 2 cm and a length of 8 cm.

Diese Zündmethode arbeitet im Vergleich zu den Vorbrennern sehr präzise.This ignition method works very precisely compared to the pre-burners.

Ein weiterer Vorteil ist die erhöhte Sicherheit. Wenn bei den Vorbrennern eine Zündung einmal erfolgt ist, gibt es im Notfall keine Möglichkeit mehr den Abbrand zu stoppen. Bei dieser Erfindung handelt es sich um einzelne Zündungen, welche jederzeit gestoppt werden können.Another advantage is the increased safety. Once the pre-burners have ignited, there is no way to stop the combustion in an emergency. This invention involves individual ignitions that can be stopped at any time.

Dieses Problem wird in den Schutzansprüchen 1 bis 4 aufgeführten Merkmalen gelöst.This problem is solved in the features listed in claims 1 to 4.

Mit dieser Erfindung wird erreicht, daß der Anwender ohne langwierige Vorbereitungen Großfeuerwerkseffekte zünden kann. Weiterhin spart er mit jeder Anwendung bares Geld, weil keine elektrischen Zünder, Vorbrenner und Zündkabel benötigt werden.This invention enables the user to ignite large fireworks effects without lengthy preparations. Furthermore, he saves money with each application because no electrical igniters, pre-burners and ignition cables are required.

Einige zweckmäßige Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Some useful further developments can be found in the subclaims.

Anschließend wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung beiliegenden Ausführungsbeispiels mit Figur 1 und 2 erläutert.The invention is then explained using the exemplary embodiment shown in the drawing with figures 1 and 2.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Elektrodenaufbau
Fig. 2 PrinzipschaltplanFig. 1 Electrode structure
Fig. 2 Schematic diagram

Funktion und Bedienung dieser Ausführung:Function and operation of this version:

In einem gut isolierenden Material (1) befinden sich die Elektroden (2) welche über die Anschlußleitungen (3) mit der Ansteuerschaltung verbunden sind.The electrodes (2) are located in a well-insulating material (1) and are connected to the control circuit via the connecting lines (3).

Der Lichtbogen (4) entsteht an der Stelle, wo sich der kürzeste Abstand zwischen den Elektroden an der Luft befindet. Der Lichtbogen erzeugt dabei innerhalb kürzester soviel Hitze, daß der pyrotechnische Satz bzw. dessen Zündschnur (5) gezündet wird.The arc (4) is created at the point where the distance between the electrodes and the air is the shortest. The arc generates so much heat within a very short time that the pyrotechnic charge or its fuse (5) is ignited.

Die Spannung Ul beträgt 400 Volt Gleichspannung. Mit dieser Spannung lädt sich über den Widerstand Rl der Kondensator Cl und über den , Widerstand R2 der Kondensator C2 auf.The voltage Ul is 400 volts DC. This voltage charges the capacitor C1 via the resistor R1 and the capacitor C2 via the resistor R2.

Cl speichert die Energie für den relativ kalten Zündfunken. C2 speichert die Energie für den sehr heißen Lichtbogen.Cl stores the energy for the relatively cold ignition spark. C2 stores the energy for the very hot arc.

Über die Eingänge El und E2 erfolgt die Ansteuerung der Schaltung über eine geeignete Elektronik.The circuit is controlled via suitable electronics via the inputs El and E2.

Um einen Lichtbogen hervorzurufen wird der Transistor Tl durch Ansteuerung über El zum Leiten gebracht. Über den Widerstand R3, welcher der Maximalstrombegrenzung dient, gelangt das positive Potential von C2 auf die eine Elektrode. Das sind dann annähernd Volt.In order to create an arc, the transistor T1 is made to conduct by controlling it via El. The positive potential from C2 is applied to one electrode via the resistor R3, which serves to limit the maximum current. This is then approximately volts.

Unmittelbar danach wird der Eingang E2 angesteuert, damit das Triac T2 zündet.Immediately afterwards, the input E2 is activated so that the triac T2 fires.

Sobald das Triac leitend ist, kann sich Cl über die Primärwicklung der Übertragers Ül sehr rasch entladen. Die Sekundärseite hat viel mehr Windungen als die Primärseite, so daß auf der Sekundärseite eine Hochspannungsspitze von vielen Tausend Volt entsteht.As soon as the triac is conductive, Cl can discharge very quickly through the primary winding of the transformer Ül. The secondary side has many more turns than the primary side, so that a high voltage peak of many thousands of volts is created on the secondary side.

Diese Hochspannung gelangt an die andere Elektrode. Die Diode Dl sperrt das negative Potential "dieser Spannung, wodurch es zu einem Überschlag auf die andere Elektrode kommt.This high voltage reaches the other electrode. The diode D1 blocks the negative potential of this voltage, causing a flashover to the other electrode.

Durch diesen Funken wird die Luft zwischen den Elektroden ionisiert und damit auch für die Spannung an C2 leitend. Dadurch kann sich sofort nach dem Zündfunken C2 über Tl, R3, die beiden Elektroden und Dl, welche für dieses positive Potential leitend ist, in einem heißen Lichtbogen entladen.This spark ionizes the air between the electrodes and thus also makes it conductive for the voltage at C2. As a result, immediately after the ignition spark, C2 can discharge in a hot arc via Tl, R3, the two electrodes and Dl, which is conductive for this positive potential.

Der Lichtbogen brennt so lange, bis sich C2 auf eine Spannung entladen hat, die den Lichtbogen nicht mehr aufrechterhalten kann.The arc burns until C2 has discharged to a voltage that can no longer sustain the arc.

Nach dem Zusammenbruch des Lichtbogen und dem Abschalten der Eingänge El und E2 laden sich die Kondensatoren Cl und C2 wieder auf. Ist dies geschehen kann ein weiterer Lichtbogen erzeugt werden.After the arc collapses and the inputs El and E2 are switched off, the capacitors Cl and C2 are recharged. Once this has happened, another arc can be generated.

Claims

1. System for igniting pyrotechnic effects or their fuses by means of an electric arc, characterized in that the electric arc is initially initiated with a high-voltage pilot spark and, after ionization of the air, changes into an energy spark with a substantially lower voltage, whereby the effects can be precisely ignited without electrical igniters or pyrotechnic delay elements.

2. System according to protection claim 1, characterized in that the electrodes are already incorporated in pyrotechnic effects, whereby a fuse with the associated fastening devices for this and the electrodes can be omitted.

3. Installation according to protection claim 1, characterized in that the electrodes also consist of an insulated wire with two cores, which makes the application more versatile.

4. System according to protection claim 1, characterized in that voltage is only applied to the electrodes during ignition, which results in a high level of safety during use.