DE3446415A1 - ELECTRIC IGNITION OR IGNITION ELEMENT - Google Patents
ELECTRIC IGNITION OR IGNITION ELEMENTInfo
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- F42C19/08—Primers; Detonators
- F42C19/12—Primers; Detonators electric
Abstract
Description
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
Dr.-Ing. von Kreisler 11973
Dr.-Ing. K. W. Eishold 11981
Dynamit Nobel Dr.-Ing. K. SchönwaldDr.-Ing. by Kreisler 11973
Dr.-Ing. KW Eishold 11981
Dynamit Nobel Dr.-Ing. K. Schönwald
Aktiengesellschaft Dr. J. F. Fues Aktiengesellschaft Dr. JF Fues
Dipl.-Chem. Alek von KreislerDipl.-Chem. Alek von Kreisler
5210 Troisdorf Dipl.-Chem. Carola Keller 5210 Troisdorf Dipl.-Chem. Carola Keller
Dipl.-Ing. G. Selting
Dr. H-K. WernerDipl.-Ing. G. Selting
Dr. HK. Werner
DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOFDEICHMANNHAUS AT THE MAIN RAILWAY STATION
D-5000 KÖLN 1D-5000 COLOGNE 1
Sg-Sk
19. Dez. 1984Sg-Sk
Dec. 19, 1984
Elektrisches Zünd- oder AnzündelementElectric ignition or ignition element
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Zünd- oder Anzündelement mit einem einen Zündsatz enthaltenden, im wesentlichen rohrförmigen Isolierkörper und mit zwei Elektroden, die durch eine Zündbrücke oder durch den an ihnen anliegenden elektrisch leitfähigen Bereich des Zündsatzes überbrückt sind.The invention relates to an electrical ignition or ignition element with an in the containing an ignition charge essentially tubular insulating body and with two electrodes, which are connected by an ignition bridge or by the electrically conductive area of the ignition charge adjacent to them are bridged.
Bekannte elektrische Zünd- bzw. Anzündelemente, bei denen der pyrotechnische Zündsatz in den Isolierkörper unter Druck eingebracht wird, so daß der thermische Kontakt zwischen Zündbrücke und Zündsatz durch eine Flächenpressung hergestellt wird, haben den Nachteil, daß bei hohen mechanischen Belastungen der thermische Kontaktverband gelöst werden kann. Um dies zu verhindem, wird der Zündsatz mit hoher Preßkraft in den Isolierkörper eingedrückt, so daß er in der Bohrung des Isolierkörpers eine gewisse Spannung erhält. Dieses starke Einpressen ist jedoch dann nicht durchführbar, wenn das Anzündelement Bestandteil einer elektronischenKnown electrical ignition or ignition elements, in which the pyrotechnic ignition charge in the insulating body is introduced under pressure, so that the thermal contact between the ignition bridge and ignition charge by a Surface pressure is produced, have the disadvantage that at high mechanical loads the thermal Contact bandage can be resolved. To prevent this, the primer with high pressing force in the Insulator pressed in so that it receives a certain tension in the bore of the insulator. This However, pressing in strongly cannot be carried out if the ignition element is part of an electronic one
Telefon: (0221) 131041 · Telex: 8882307 dopa d · Telegramm: Dompatent KölnTelephone: (0221) 131041 Telex: 8882307 dopa d Telegram: Dompatent Cologne
Schaltung ist und erst in dieser mit dem Zündsatz geladen werden kann. Die genannten Schwierigkeiten treten sowohl bei Spaltzündelementen auf, bei denen ein leitfähiger Zündsatz gegen die beiden voneinander isolierten Elektroden gepreßt wird, als auch bei Schichtzündelementen, bei denen der Zündsatz auf die die Elektroden verbindende Zündbrücke gepreßt wird. In beiden Fällen kann es beispielsweise bei hohen axialen Beschleunigungen zu einer Verschiebung des Zündsatzes kommen, wodurch der thermische Kontakt zwischen Elektroden und Zündsatz bzw. zwischen Zündbrücke und Zündsatz abreißt. Dies führt zu einer Beeinträchtigung der Zündzuverlässigkeit. Circuit is and can only be loaded with the primer in this. The difficulties mentioned arise both in the case of gap ignition elements, in which a conductive ignition charge insulated the two from each other Electrodes is pressed, as well as stratified ignition elements, in which the ignition charge is applied to the electrodes connecting ignition bridge is pressed. In both cases it can be, for example, with high axial accelerations cause a displacement of the primer, whereby the thermal contact between electrodes and The ignition set or between the ignition bridge and the ignition set breaks off. This leads to an impairment of the ignition reliability.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Zünd- oder Anzündelement der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem axiale Verschiebungen des Zündsatzes ohne nachteiligen Einfluß auf die Zündzuverlässigkeit sind.The invention is based on the object of providing an electrical ignition or ignition element of the type mentioned at the beginning Art to create in which axial displacements of the ignition charge without any adverse effect on the ignition reliability are.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Elektroden sich ganz oder teilweise an der Innenseite der ümfangswand des Isolierkörpers erstrecken. The solution to this problem is according to the invention that the electrodes are wholly or partially on the Extend inside the circumferential wall of the insulating body.
Nach der Erfindung befinden sich die Elektroden nicht an einer Stirnseite des Zündsatzes, sondern sie stehen mit der Ümfangswand des Zündsatzes in Berührung. Verschiebt sich der Zündsatz im Innern des Isolierkörpers, so wandert er lediglich an den Elektroden entlang, ohne jedoch die Zündfähigkeit zu beeinflußen. Bei Schichtzündelementen bleibt der thermische Kontakt zwischen Zündsatz und Zündbrücke erhalten und bei Spaltzündelementen bleibt der thermische und elektrische Kontakt des Zündsatzes zu beiden Elektroden erhalten, selbstAccording to the invention, the electrodes are not located on one end of the primer, but they are in contact with the circumferential wall of the primer. If the primer moves inside the insulator, so it only migrates along the electrodes, but without affecting the ignitability. With stratified ignition elements the thermal contact between ignition charge and ignition bridge is maintained and with gap ignition elements the thermal and electrical contact of the primer to both electrodes is maintained, even
4 34A6415 4 34A6415
wenn sich der Zündsatz im Innern des ihn umgebenden Isolierkörpers verschieben sollte. Der Innenquerschnitt des Isolierkörpers ist konstant und er entspricht dem Außenquerschnitt des im Isolierkörper verpreßten Zündsatzes. if the primer should shift inside the insulating body surrounding it. The internal cross-section of the insulating body is constant and corresponds to the external cross-section of the ignition charge pressed into the insulating body.
Da Verschiebungen des Zündsatzes sich nicht nachteilig auf die Zündgenauigkeit auswirken, kann die Verpressung im Isolierkörper mit erheblich verringerter Preßkraft erfolgen.Since displacements of the ignition charge do not have a negative effect on the ignition accuracy, the compression can take place in the insulating body with significantly reduced pressing force.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bestehen die Elektroden aus einer durch einen Spalt ganz oder teilv/eise unterbrochenen leitfähigen Beschichtung des Isolierkörpers. Bei Schichtzündelementen trennt der die Beschichtung unterbrechende Spalt die Elektroden nicht vollständig voneinander; es bleibt vielmehr eine Brücke aus der leitfähigen Beschichtung bestehen, welche die Zündbrücke bildet. Bei Spaltzündelementen, bei denen der Zündsatz elektrisch leitfähig ist, sind die beiden Elektroden dagegen an der Innenseite des Isolierkörpers vollständig voneinander getrennt .According to a preferred development of the invention, the electrodes consist of one through a gap fully or partially interrupted conductive coating of the insulating body. With stratified ignition elements the gap interrupting the coating does not completely separate the electrodes from one another; it stays rather, a bridge made of the conductive coating, which forms the ignition bridge. In the case of slit ignition elements, In contrast, where the primer is electrically conductive, the two electrodes are on the inside of the insulator completely separated from each other.
Nach einer ersten Variante ist vorgesehen, daß die Beschichtung sich im wesentlichen über die gesamte Fläche des Isolierkörpers erstreckt und daß die Elektroden durch einen die Beschichtung unterbrechenden zweiten Spalt an der Außenseite des Isolierkörpers voneinander getrennt sind. Die Elektroden erstrecken sich hierbei um die stirnseitigen Enden des Isolierkörpers herum. Die Kontaktierung, d.h. das Anlöten oder Anschweißen der Verbindungsleitungen, kann an der Außenseite des Zündelementes durchgeführt werden.According to a first variant it is provided that the coating extends essentially over the entire surface Surface of the insulating body extends and that the electrodes through a coating interrupting second gap on the outside of the insulating body are separated from each other. The electrodes extend around the front ends of the insulating body. The contacting, i.e. soldering or Welding the connecting lines can be carried out on the outside of the ignition element.
Nach einer zweiten Variante ist vorgesehen, daß die Beschichtung sich im wesentlichen über die gesamte Fläche des Isolierkörpers erstreckt und an der Außenseite der Umfangswand durch einen wendeiförmigen zweiten Spalt unterbrochen ist. Hierdurch entsteht an der Außenseite des Isolierkörpers eine die beiden Elektroden miteinander verbindende wendeiförmige Leiterbahn, die eine Spule bildet. Die beiden Spulenenden sind im Inneren des Isolierkörpers durch die Strombrücke oder durch den elektrisch leitenden Sprengstoff miteinander verbunden. In der Spule kann ein elektromagnetisches Wechselfeld induziert werden, das den Zündstrom liefert. In diesem Fall stellen die Zündbrücke bzw. der leitfähige Zündsatz für die aus der Sekundärspule generierbare elektrische Energie einen ohmschen Verbraucher dar. Hierbei ist es besonders günstig, wenn der die Spule tragende Isolierkörper aus nicht-leitendem Ferritmaterial besteht. Der Isolierkörper wirkt dann gleichzeitig als Spulenkern, indem er die Feldlinien des extern erzeugten Magnetfeldes konzentriert.According to a second variant it is provided that the coating extends essentially over the entire area Surface of the insulating body extends and on the outside of the peripheral wall by a helical second Gap is interrupted. This creates one of the two electrodes on the outside of the insulating body interconnecting helical conductor track that forms a coil. The two coil ends are in Inside the insulating body through the current bridge or through the electrically conductive explosive with each other tied together. An electromagnetic alternating field can be induced in the coil, which supplies the ignition current. In this case, the ignition bridge or the conductive ignition charge represent the one that can be generated from the secondary coil electrical energy represents an ohmic consumer. It is particularly advantageous if the The insulating body carrying the coil is made of non-conductive ferrite material. The insulating body then acts at the same time as the coil core by concentrating the field lines of the externally generated magnetic field.
Andererseits kann der Isolierkörper auch aus einem Sprengstoff-Bindemittel-Faser-Gemisch bestehen. Hierbei enthält der Isolierkörper, der durch die Fasern und das Bindemittel eine ausreichende mechanische Festigkeit erhält, zusätzlich Sprengstoff, der bei der Zündung zusammen mit dem Sprengstoff des Zündsatzes abbrennt und dessen Wirkung verstärkt.On the other hand, the insulating body can also consist of an explosive-binder-fiber mixture. Here the insulating body contains sufficient mechanical strength thanks to the fibers and the binding agent receives, in addition, explosives, which when ignited burns down together with the explosive of the primer and its effect intensified.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
-Jg--Jg-
Fig.l einen Längsschnitt durch ein Spaltzündelement,Fig.l shows a longitudinal section through a gap ignition element,
Fig.2 einen Längsschnitt durch ein Schichtzündelement
und
52 shows a longitudinal section through a stratified ignition element and
5
Fig.3 eine Ansicht eines Zündelementes mit umlaufender Spule, deren Enden mit den Elektroden verbunden sind.3 shows a view of an ignition element with a circumferential Coil, the ends of which are connected to the electrodes.
Das in Fig. 1 dargestellte Spaltzündelement weist einen rohrförmigen Isolierkörper mit kreisförmigem Querschnitt auf, der z.B. aus Al?0^ besteht. Der Isolierkörper 1 ist an allen seinen Flächen mit einer elektrisch leitenden Beschichtung 2, z. B. aus Nickel, versehen, die z.B. in einem chemischen oder galvanischen Prozeß aufgebracht worden ist. Die Schichtdicke ist an allen Stellen konstant und beträgt zwischen 1 und 4 μπι.The gap ignition element shown in Fig. 1 has a tubular insulating body with a circular cross-section, which is made, for example, of Al? 0 ^ exists. The insulating body 1 is on all of its surfaces with an electrically conductive coating 2, for. B. made of nickel, which has been applied, for example, in a chemical or galvanic process. The layer thickness is constant at all points and is between 1 and 4 μm.
An der Innenseite der Umfangswand des Isolierkörpers 1 ist die Beschichtung 2 entlang eines ringförmigen Spaltes 3 entfernt worden. Das Entfernen der Beschichtung kann mit Laserbestrahlung erfolgen. Ein zweiter ringförmiger Spalt 4, der die Beschichtung 2 unterbricht, ist an der Außenseite des Isolierkörpers 1 vorgesehen. Auch in diesem Spalt ist die Beschichtung entfernt worden. Durch die beiden Spalte 3 und 4 entstehen zwei voneinander isolierte Elektroden 6, 7, von denen jede sich über einen Teil der Innenseite und über einen Teil der Außenseite des Isolierkörpers erstreckt. Diese außenliegenden Bereiche der Elektroden 6, 7 sind für die Kontaktierung von Anschlußelementen, z.B. Drähten, nutzbar. Der zweite Spalt 4 kann auch an einer Stirnseite des Isolierkörpers angeordnet sein. Andererseits können als Anschlußflächen auch die StirnseitenOn the inside of the peripheral wall of the insulating body 1, the coating 2 is along an annular Split 3 has been removed. The coating can be removed with laser irradiation. A second annular gap 4, which the coating 2 interrupts, is provided on the outside of the insulating body 1. The coating is also in this gap been removed. The two gaps 3 and 4 result in two mutually isolated electrodes 6, 7, from each of which extends over part of the inside and part of the outside of the insulating body. These outer areas of the electrodes 6, 7 are used for making contact with connection elements, e.g. Wires, usable. The second gap 4 can also be arranged on an end face of the insulating body. on the other hand The end faces can also be used as connecting surfaces
benutzt werden, die ebenfalls von der Beschichtung 2 bedeckt sind.are used, which are also covered by the coating 2.
In das Innere des beschichteten Isolierkörpers 1 ist der aus elektrisch leitendem Sprengstoff bestehende Zündsatz 5 entweder als vorgeformter Preßling oder durch nachträgliches Verpressen im Inneren des Isolierkörpers 1 eingebracht. Der ringförmige Spalt 3 wird durch den Zündsatz 5 überbrückt. Der Spalt 3 befindet sich vorzugsweise auf der Mitte der Länge des Zündsatzes 5, so daß der Zündsatz sich in jeder Richtung verschieben kann, ohne daß der Flächenkontakt zu den an der Innenseite des Isolierkörpers 1 befindlichen Teilen der Elektroden 6 und 7 verlorengeht.In the interior of the coated insulating body 1 is made of electrically conductive explosives Ignition charge 5 either as a preformed compact or by subsequent pressing inside the insulating body 1 introduced. The annular gap 3 is bridged by the ignition charge 5. The gap 3 is located preferably midway along the length of the primer 5 so that the primer moves in each direction can move without the surface contact to the parts located on the inside of the insulating body 1 of electrodes 6 and 7 is lost.
Das Zündelement, das in Fig. 2 dargestellt ist, unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 1 nur dadurch, daß der Spalt 3 nicht die Form eines geschlossenen Ringes hat. Vielmehr sind die Elektroden 6 und 7 an der Innenseite des Isolierkörpers 1 durch eine Zündbrücke 8, die den Spalt 3 überbrückt, miteinander verbunden. Die Zündbrücke 8 besteht aus einem in der Ebene des Spaltes 3 stehengebliebenen Bereich der leitfähigen Beschichtung 2. Diese Zündbrücke bildet den Wider-Standsbereich, an dem bei Anlegen einer Spannung zwischen die Elektroden 6 und 7 Stromwärme erzeugt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der Zündsatz 5 aus nicht-leitendem Zündstoff. Auch hier ist eine axiale Verschiebung des Zündsatzes möglich, ohne daß der thermische Kontakt zwischen Zündsatz 5 und Zündbrücke 8 unterbrochen wird.The ignition element, which is shown in Fig. 2, differs from that of Fig. 1 only in that that the gap 3 does not have the shape of a closed ring. Rather, the electrodes 6 and 7 are on the The inside of the insulating body 1 is connected to one another by an ignition bridge 8 which bridges the gap 3. The ignition bridge 8 consists of a remaining in the plane of the gap 3 area of the conductive Coating 2. This ignition bridge forms the resistance area to which a voltage is applied Current heat is generated between the electrodes 6 and 7. In this embodiment there is the primer 5 made of non-conductive explosive. Here, too, an axial displacement of the ignition charge is possible without that the thermal contact between ignition charge 5 and ignition bridge 8 is interrupted.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Isolierkörper 1 ebenfalls mit einer metallischen Beschichtung versehen. Die Gestaltung der Beschichtung an der Innen-In the embodiment of FIG. 3, the insulating body 1 is also provided with a metallic coating Mistake. The design of the coating on the interior
seite des Isolierkörpers kann derjenigen von Fig. 1 oder derjenigen von Fig. 2 entsprechen. An der Außenseite des Isolierkörpers 1 ist die Beschichtung 2 durch einen Spalt 9 unterbrochen, der wendel- oder schraubenlinienförmig um die Außenseite des Isolierkörpers herumläuft. Die zwischen den Windungen des Spaltes 9 verbliebene Bahn der Beschichtung 2 bildet eine Spule 10, die beispielsweise die Sekundärspule eines induktiven Energieubertragungssystems bilden kann. Die Enden der Spule bilden die Elektroden 6 und 7, die in das Innere des rohrförmigen Isolierkörpers 1 hineinführen.side of the insulating body can correspond to that of FIG. 1 or that of FIG. On the outside of the insulating body 1, the coating 2 is interrupted by a gap 9 which is helical or helical runs around the outside of the insulator. The one remaining between the turns of the gap 9 The path of the coating 2 forms a coil 10, which, for example, is the secondary coil of an inductive Energy transmission system can form. The ends of the The electrodes 6 and 7, which lead into the interior of the tubular insulating body 1, form a coil.
AOAO
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Claims (10)
daß die Elektroden (6, 7) sich ganz oder teilweise an der Innenseite der Umfangswand des Isolierkörpers (1) erstrecken.characterized,
that the electrodes (6, 7) extend entirely or partially on the inside of the peripheral wall of the insulating body (1).
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Isolierkörpers (1) etwa 7 mm beträgt.10. ignition or ignition element according to one of claims 1
to 9, characterized in that the length of the insulating body (1) is approximately 7 mm.
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