DE3615236A1 - Ueberspannungsschutzanordnung fuer zuend- und anzuendmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Elektrische Zünd- und Anzündmittel können durch Überspan­ nungen aller Art, hervorgerufen durch eingekoppelte elek­ tromagnetische Felder (z. B. von Sendern, Blitz, NEMP, elektrostatische Entladungen usw.), ungewollt gezündet werden und dadurch schwere Unfälle verursachen.

Aus der Zeitschrift Nobel Hefte, Sept./Nov. 1967, S. 231- 243, ist die sogenannte ELSTA-Sicherung für Zünder mit zwei Zünddrähten bekannt. Ein Keil aus halbleitendem Material liegt symmetrisch zwischen den Zünderdrähten und bildet eine Soll-Überschlagsstelle zur metallischen Hülse.

Die Spitzen des Keils zeigen zur Hülsenwand oder berühren sie. Beim Durchschalten des Schutzelementes wird eine eingekoppelte Stoßwelle abgeschnitten. Die Restspannung ist zwar geringer, weist aber jetzt aufgrund steilerer Flanken höhere Frequenzen auf und kann den Zünder in manchen Fällen immer noch zerstören.

Es sind allgemein Schutzschaltungen gegen Überspannungen Ü, z. B. Netzschaltungen, bekannt, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind. Dabei liegen zwischen zwei Leitungen a, b Querimpedanzen Z _{Q 1}, Z _{Q 2} und Längsimpedanzen Z _L . Diese Schaltung wird häufig mit Varistoren V und einer Induk­ tivität L realisiert, wie in Fig. 2 dargestellt. Eine andere Realisierungsmöglichkeit zeigt Fig. 3. Dabei kann für L ein Ferrit in Form einer "Durchführungspille" be­ nutzt werden. Derartige Filterschaltungen sind im Handel auch als kompakte Röhrchen erhältlich, die über die ein­ zelnen Stiftkontakte von Kontaktsteckern gesteckt werden. Die beschriebenen Schutzschaltungen wurden bei Zündern bisher nicht eingesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überspannungsschutz­ anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die einen wirksamen Schutz gegen ungewollte Zündungen bietet und dabei eine rationelle Fertigung erlaubt. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 beschrie­ ben.

Die weiteren Ansprüche enthalten Ausführungsformen der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 4 bis 6 näher erläutert.

Für einen wirksamen Schutz ist es wesentlich, daß die Schutzschaltung von jedem Zünddraht zum anderen und von jedem Zünddraht zur metallischen Hülse wirkt. Erfindungs­ gemäß sind daher die einzelnen Impedanzen aus scheiben­ förmigen Material ausgeführt, welches die metallische Hülse in deren Querschnitt ausfüllt und über deren gesam­ ten Innenumfang kontaktiert. Fig. 4 zeigt ein Ausfüh­ rungsbeispiel für eine Querimpedanz, z. B. einen Z _n O- Varistor. Um den Scheibenrand läuft ein metallischer Kontaktstreifen um. Die Zünddrähte werden durch Lötösen gesteckt und eingelötet.

Erfindungsgemäß werden mehrere solche scheibenförmige Impedanzen zu einer Filterschaltung hintereinandergefügt.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit zwei Zünd­ drähten, die über eine Glühbrücke den Zündstoff ZS zünden. Die Filterschaltung basiert, bezogen auf jeweils zwei Kontakte, auf der Schaltung nach Fig. 2. Auf einen ersten Varistor Z _{Q 1} folgt eine Ferrit-Durchführungspille Z _L . Bei derartigen, auch "Dämpfungsperle" genannten, Elementen sind die Durchführungsbohrungen größer als die durchzu­ führenden Drähte, damit kein galvanischer Kontakt ent­ steht. Ein zweiter Varistor Z _{Q 2} schließt sich an.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Spalt­ zünder mit nur einem Zünddraht. Die andere Elektrode wird durch die metallische Hülse dargestellt. Der Zündspalt ist in der Figur nicht näher dargestellt. Gegenüber dem Aus­ führungsbeispiel nach Fig. 5 sind hinter den Varistoren noch jeweils Kondensator-Durchführungsplatten (C-Platte) angeordnet. Die Filterschaltung stellt also eine Kombi­ nation der Schaltungen nach Fig. 2 und 3 dar. Ver­ gleichbare Kondensator-Durchführungsplatten sind bereits für handelsübliche Kontaktstecker erhältlich. Sie sind in Multilayertechnik aufgebaut. Jedes Kontaktloch kann dabei eine Kapazität bis zu 5000 pF gegen einen am Plattenrand umlaufenden Massekontakt erreichen.

Claims (6)

1. Überspannungsschutzanordnung für elektrische Zünd- oder Anzündmittel, bei denen in eine metallische Hülse ein oder mehr Zünddrähte führen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - in den Eingang des Zünd- oder Anzündmittels ist eine Filterschaltung aus Quer- und Längsimpedanzen, die von jedem Zünddraht zum anderen und von jedem Zünddraht zur metallischen Hülse geschaltet sind, eingefügt;
• - die Impedanzen sind aus scheibenförmigem Material ausgeführt, durch welches die Zünddrähte geführt sind, und welches die metallische Hülse über deren gesamten Innenumfang kontaktiert.

2. Überspannungsschutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querimpedanzen Varistoren sind.

3. Überspannungsschutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querimpedanzen Kondensator-Durch­ führungsplatten sind.

4. Überspannungsschutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsimpedanzen Ferrit-Durch­ führungspillen sind.

5. Überspannungsschutzanordnung nach Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Varistor, eine Ferrit-Durchführungspille und ein zweiter Varistor hinter­ einandergefügt sind.

6. Überspannungsschutzanordnung nach Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Varistor, eine erste Kondensator-Durchführungsplatte, eine Ferrit-Durch­ führungspille, ein zweiter Varistor und eine zweite Kon­ densator-Durchführungsplatte hintereinandergefügt sind.