DE2203470B2

DE2203470B2 - Trennschrauben und -niete

Info

Publication number: DE2203470B2
Application number: DE19722203470
Authority: DE
Inventors: Hellmut Bendler; Guenther Gottwald; Guenther Dr. 8520 Erlangen Marondel
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1972-01-26
Filing date: 1972-01-26
Publication date: 1980-06-12
Also published as: DE2203470C3; DE2203470A1

Description

Die Erfindung betrifft Trennschrauben und -niete mit definiertem Trennwiderstand und verdammter Treibladung zur Betätigung von z. B. Sicherheitsvorrichtungen.

Derartige Trennelemente sollen einerseits ausreichende Festigkeit besitzen, um auch bei wechselnden Belastungen statischer und dynamischer Art Bruchsicherheit zu gewährleisten, und andererseits die Trennung an vorher bestimmter Sollbruchstelle zu einem beliebig zu wählenden Zeitpunkt ermöglichen.

Es ist aus der DE-OS 14 28 643 bekannt, die Sollbruchstelle bei Trennschrauben zur Befestigung von Raketen in ihrer Abschußvorrichtung mittels einer Bohrung im Schraubenkopf am Übergang vom Schraubenkopf zum Schraubenschaft auszubilden und außerdem in die Bohrung, nach außen verdämmt Sprengpulver einzubringen. Es ist weiterhin aus der CA-PS 80 655 bekannt, in Schraub- oder Nietverbindungen ein elektrisches Zündmittel und eine zusätzliche Pulverladung derart unterzubringen, daß bei der Zündung nur der schwächste bzw. ein vorher bestimmter Teil der Verbindung ohne Materialzerstörung am Außenteil der Schraube oder des Niets abschert

Der Nachteil aller bekannten Konstruktionen ist jedoch eine mehr oder weniger starke Splitterbildung an der Trennstelle, die zu Verletzungen von Personen und zur Zerstörung bzw. Beschädigung anderer Gegenstände führen kann.

Gegenstand der Erfindung sind Trennelemente mit einer genau vorher bestimmten Sollbruchstelle mit definiertem Trennwiderstand und einer zündbaren, verdämmten Treibladung, die im Falle der Trennung keine beweglichen festen Teile, wie Splitter, bilden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Sollbruchstelle mit definiertem Trennwiderstand in der Bohrung des Trennelements als Kerbung ausgebildet ist, außerdem in dieser Bohrung anstelle der üblicherweise verwendeten Sprengstoffe eine überwiegend aus Nitrozellulose bestehende Zündmischung eingebracht und in der Bohrung der zu trennenden Teile eine Vorkerbung in der Ebene der Auflageflächen vorgesehen wird.

Die Kerbung in der Bohrung des Trennelements kann verschieden tief ausgeführt werden, wodurch sich die Stärke des Trennwiderstandes ergibt Sie liegt in der Ebene der Vorkerbung der zu trennenden Teile, so daß im Falle der Explosion das Material des Trennelementes •ierart verformt werden kann, daß in vorteilhafter Weise in der Vorkerbung eine Vernietung der beiden voneinander getrennten Teile des Trennelementes mit den zu trennenden Teilen erfolgt Dieser Vorgang hat zur Folge, daß keine Splitterbildung stattfindet die beiden voneinander getrennten Teile des Trennelementes nicht unkontrolliert durch die Umgebung geschleudert werden, und eine einwandfreie, vorher bestimmte Trennung ohne Zerstörung des angrenzenden Materials gewährleistet wird. Durch die Verwendung von

Nitrozellulose wird eine schonende Explosion erzeugt

die lediglich eine Verformung (Nietung) und keine

Zersplitterung des Trennelementmaterials bewirkt Eine Ausführungsform der Erfindung wird im

folgenden anhand der F i g. 1 bis 3 näher erläutert

F i g. 1 zeigt eine Trennschraube aus Stahl 1 mit einer senkrechten Bohrung 3, die im Kopf 2 der Schraube beginnt und in den Schaft 9 hinabführt Die Bohrung besitzt im Kopfteil ein Gewinde 4 und im unteren Schaftteil als Sollbruchstelle eine Kerbung 5. In Bohrung 3 wird ein Preßling 6 untergebracht der überwiegend aus Nitrozellulose besteht Bei großer Festigkeit des Schraubenmaterials kann durch Zusätze von Zündstoffen, wie z. B. Tetrazen, Nitroguanidin oder Aminoguanidinazotetrazol in Mengen von 5—30 Gew.-%, die Trennkraft der Zündmischung erhöht werden. Die Verdammung erfolgt durch einen einschraubbaren Stopfen 7, an dem sich eine elektrisch zündbare Zündpille 8 befindet

Um eine möglichst definierte Energieübertragung und damit einwandfreie Funktion des Trennelements im Falle der Explosion zu erreichen, ist für eine gute Abdichtung des Stopfens 7 im Gewinde 4 sowie der Durchbohrungen 10 der Zündleitungen der Zündpille 8

so zu sorgen. Diese Abdichtung kann erfindungsgemäß durch Verwendung von ein- oder mehrkomponenten Gießharzen bzw. Klebern, z. B. auf der Basis von Epoxyd-, Polyester- oder Phenolharzen erfolgen. Eine weitere Verbesserung der Abdichtung kann gemäß einem anderen Vorschlag der Erfindung noch dadurch erfolgen, daß dem Gießharz bzw. Kleber Füllstoffe wie Quarzmehl, Kreidemehl, Metallpulver od. dgl. in Mengen von bis zu 300 Gew.-% zugesetzt werden, um nicht nur eine reine Klebwirkung zwischen den gegeneinander abzudichtenden Teilen zu erreichen, sondern zwischen diesen ein möglichst formsteifes Element aus Gießharz oder Kleber anzuordnen, das seine Form auch bei hohen Druckbeanspruchungen praktisch unverändert beibehält und damit die gewünschte Abdichtung gewährleistet.

In F i g. 2 wird ein erfindungsgemäßes Trennelement in eingebautem Zustand mit Mutter U dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Kerbung 5 im Schaft der Schraube

in einer Ebene mit der Vorkerbung 12 der zu trennenden Teile 13 und 14 liegt Fig.3 zeigt den Zustand des Trennelements nach erfolgter Explosion. Die beiden voneinander getrennten Teile der Trennschraube wurden in der Vorkerbung mit den Teilen 13 und 14 vernietet
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Trennschrauben der oben beschriebenen Art beschränkt, sondern erstreckt sich auf jegliche Art von Trennelementen, wie z. B. Niete, Besonders vorteilhaft sind die erfindungsgemäUen Trennelemente zur Betätigung von Sicherheitseinrichtungen verwendbar, wie z. B. zum Abwurf von Hauben an Flugzeugen, öffnen von Notausgängen, Rauchgasabzugseinrichtungen usw.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Trennelement mit Sollbruchstelle und definiertem Trennwiderstand, sowie einer zündbaren Treibladung in einer Bohrung des Elements, gekennzeichnet durch eine Kerbung (5) im Innern einer senkrechten Bohrung (3).

2. Trennelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbung (5) im Innern der senkrechten Bohrung (3) in der Ebene der Auflagefläche!! der zu trennenden Teile (13, 14) vorgesehen ist

3. Trennelement nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Vorkerbung (12) in der Bohrung der zu trennenden Teile (13, 14) in der Ebene der Auflageflächen.

4. Trennelement nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung aus verdammter Nitrozellulose besteht.

5. Trennelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich-.£t, daß die Treibladung aus Nitrozellulose zusätzliche Zündmittel zur Erhöhung der Sprengkraft in Mengen von 5 bis 30 Gew.-% enthält

6. Trennelement nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen einschraubbaren Stopfen (7), dessen Durchbohrungen (10) zur Aufnahme von Zündleitungen und dessen Gewinde (4) mit einem ein- oder mehrkomponenten Gießharz bzw. Kleber abgedichtet ist

7. Trennelement nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Zusatz von Füllstoffen zum ein- oder mehrkompc rmnten Gießharz bzw. Kleber in Mengen bis zu etwa 300 Gew.-%.