DE3918408A1 - Electric bridge initiator fuse with inductive meander line - has conductive track broken for insertion of two fusible bridges between symmetrical halves of induction coil - Google Patents
Electric bridge initiator fuse with inductive meander line - has conductive track broken for insertion of two fusible bridges between symmetrical halves of induction coilInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Brückenzündmittel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an electrical bridge ignition device according to the preamble of claim 1.
Aus der DE-PS 22 27 799 ist ein Brückenzündmittel mit einer Funkenstrecke, zwei Anschlußkontakten zum elektrischen Anschluß an eine Spannungsquelle, mit einer als Schmelzdraht ausgebildeten Schmelzbrücke und einer zumindest diese überdeckenden Anzündladung bekannt. Die Funkenstrecke wird hierbei zwischen zwei Elektroden erzeugt, wovon die eine als Schraube ausgebildet ist. Damit soll die Funkenstrecke möglichst genau eingestellt werden können.From DE-PS 22 27 799 is a bridge ignition means with a Spark gap, two contacts for electrical connection to one Voltage source, with a fuse bridge designed as a fuse wire and an ignition charge that at least covers this. The Spark gap is generated between two electrodes, of which the one is designed as a screw. This is supposed to be the spark gap can be set as precisely as possible.
Derartige Brückenzündmittel mit Funkenstrecken sind relativ EMV-sicher, in der Regel müssen jedoch noch weitere externe Bauelemente vorgesehen werden, um das Brückenzündmittel gegen elektromagnetisch störende Einstrahlungen abzusichern. Dieses bekannte Brückenzündmittel weist außerdem eine relativ komplizierte Konstruktion auf, so daß eine Fertigung kompliziert und eine Massenfertigung unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten kaum möglich ist.Such bridge ignition devices with spark gaps are relatively EMC-safe, as a rule, however, further external components must be provided be used to protect the bridge from electromagnetic interference To protect against radiation. This known bridge ignition means also a relatively complicated construction, so that a Manufacturing complicated and mass production under economical Viewpoints is hardly possible.
Brückenzündmittel, die leichter herzustellen sind, weisen eine die Schmelzbrücke enthaltende Leiterbahn auf einem flachen Träger, z.B. einem Keramikträger, auf; vgl. etwa die Offenlegungsschriften 28 16 300 und 27 31 463. Solche Brückenzündmittel weisen jedoch keine Funkenstrecke auf, so daß sie gegenüber elektromagnetischen Einstrahlungen extern abgesichert werden müssen.Bridge igniters that are easier to manufacture have one Conductor containing fusible link on a flat support, e.g. a ceramic support, on; see. such as the published disclosures 28 16 300 and 27 31 463. However, such bridge ignition means have none Spark gap, so that they are electromagnetic Irradiation must be secured externally.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Brückenzündmittel in Standardgehäuse, z.B. Transistorgehäuse, einzubauen, wodurch ebenfalls die Fertigung vereinfacht und eine kompakte Baueinheit erreicht wird; vgl. das DE-GM 84 17 618.It has also been proposed to use bridge igniters in Standard housing, e.g. Transistor housing to be installed, which also manufacturing is simplified and a compact unit is achieved; see. the DE-GM 84 17 618.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Brückenzündmittel so zu gestalten, daß eine hohe EMV-Sicherheit gegeben ist sowie ferner ein genaues Zündverhalten sowie eine einfache Herstellung erreicht werden.The invention has for its object an electrical To design bridge ignition devices so that a high EMC security is given is also an accurate ignition behavior and a simple Manufacturing can be achieved.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 specified features solved.
Demgemäß wird auf einem Träger, vorzugsweise einem flexiblen Kunststoffträger, etwa einem Kunststoffilm, eine flächige Leiterbahn aufgebracht, die zur Bildung einer Funkenstrecke unterbrochen ist und die Schmelzbrücke enthält. Die Leiterbahn ist an ihren beiden Enden jeweils mit einem Anschlußkontakt verbunden.Accordingly, on a carrier, preferably a flexible Plastic carrier, such as a plastic film, a flat conductor track applied, which is interrupted to form a spark gap and contains the melting bridge. The trace is at both ends each connected to a connection contact.
Die Herstellung eines solchen Brückenzündmittels ist einfach, da die Leiterbahn z.B. durch bekannte Maskentechniken auf dem Träger aufgebracht werden kann. Auf diesem Träger können zusätzlich im Zuge der Leiterbahn andere Bauteile integriert werden. Insbesondere wird die Leiterbahn zwischen der Funkenstrecke und der Schmelzbrücke mäanderförmig geführt, wodurch sich ein induktives Bauelement ergibt. Dieses wirkt als Energiespeicher bei der Zündung und bewirkt ein zeitlich definiertes Zündverhalten des elektrischen Brückenzündmittels. Gleichzeitig dient es als Filter, der die EMV-Sicherheit erhöht.The manufacture of such a bridge ignition device is simple because the Trace e.g. by known mask techniques on the carrier can be applied. On this carrier can also in the course of Track other components to be integrated. In particular, the Conductor path between the spark gap and the melting bridge guided in a meandering shape, resulting in an inductive component. This acts as an energy store during ignition and has an effect Time-defined ignition behavior of the electrical bridge ignition device. At the same time, it serves as a filter that increases EMC safety.
Durch Aufbringen zweier, an ihren Enden ggf. jeweils verbundener Leiterbahnen kann das elektrische Brückenzündmittel redundant ausgeführt werden, wodurch die Zündzuverlässigkeit zusätzlich erhöht wird.By applying two, each connected at their ends The electrical bridge ignition means can be made redundant in interconnects be, whereby the ignition reliability is further increased.
Das Brückenzündmittel kann in einem herkömmlichen Transistorgehäuse angeordnet werden, in dem auch der Sprengstoff für die Anzündladung und ggf. weitere Ladungen, z.B. eine Verstärkerladung, aufgenommen sind. Auf diese Weise ergibt sich eine kompakte Baueinheit. Diese Baueinheit kann auch als Baustein für ein Zündsystem herangezogen werden, z.B. mit anderen Baugruppen, vorzugsweise Aktuatoren verbunden werden. Die Aktuatoren, z.B. Kolben-Zylinder-Einheiten, werden dann mit Hilfe der bei der Zündung der Ladungen entstehenden Treibgase betätigt.The bridge igniter can be in a conventional transistor package be arranged in which the explosive for the ignition charge and possibly further loads, e.g. an amplifier charge. On this results in a compact structural unit. This unit can can also be used as a building block for an ignition system, e.g. With other modules, preferably actuators. The Actuators, e.g. Piston-cylinder units are then made using the propellant gases generated when the charges are ignited.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further embodiments of the invention emerge from the subclaims forth.
Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:The invention is closer in exemplary embodiments with reference to the drawing explained. In this represent:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines elektrischen Brückenzündmittels gemäß der Erfindung mit einer Funkenstrecke und einer Schmelzbrücke; FIG. 1 is a section through a first embodiment of a electrical Brückenzündmittels according to the invention with a spark gap and a fusible link;
Fig. 2 einen Schnitt längs II-II in Fig. 1; Fig. 2 shows a section along II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Träger für die Leiterbahn eines redundant ausgebildeten Brückenzündelementes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figure 3 is a plan view of a support for the track of a redundant design Brückenzündelementes according to a second embodiment of the invention.
Fig. 4 ein Ersatzschaltbild fur das Brückenzündmittel gemäß Fig. 3; FIG. 4 shows an equivalent circuit diagram for the bridge ignition means according to FIG. 3;
Fig. 5 mehrere auf einem Kunststoffilm aufgebrachte, aneinanderhängende Träger mit Leiterbahnen für Brückenzündelemente gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3; FIG. 5 shows a plurality of interconnected supports with conductor tracks for bridge ignition elements applied to a plastic film according to the exemplary embodiment in FIG. 3;
Fig. 6 ein Brückenzündmittel gemäß der Erfindung, das mit einer Zylinder-Kolben-Einheit als Aktuator verbunden ist. Fig. 6 is a bridge ignition means according to the invention, which is connected to a cylinder-piston unit as an actuator.
Ein elektrisches Brückenzündmittel 1 ist in einem Gehäuse 2, z.B. einem herkömmlichen Transistorgehäuse angeordnet. Dieses Gehäuse 2 weist einen Sockel 3 auf, durch den Anschlußkontakte 4, 5 und 6 geführt sind, ferner eine auf dem Sockel aufliegende Basisplatte 7, z.B. aus Spritzguß, einen auf der Basisplatte 7 gelegenen Brückenträger 8, vorzugsweise aus Polyamid, eine den Träger 8 auf die Basisplatte 7 drückende Fassung 9, z.B. aus Spritzguß, ferner eine die hohlzylindrische Fassung an ihrem oberen Ende abdeckende Berstfolie 10, einen Haltering 11 aus Spritzguß sowie eine die gesamte Anordnung überdeckende Kappe 12 aus Nickelstahl, die mit dem Sockel 3 verbunden ist. Der Haltering 11 weist eine mittige Öffnung 13 auf, während die Kappe 12 in ihrem dieser Öffnung 13 zugewandten Bereich mit einer durch Materialschwächung erzeugten Sollbruchstelle 14 versehen ist. Auf der Oberseite des Trägers 8 ist eine Leiterbahn 15 aus elektrisch leitfähigem Material aufgebracht, die aus zwei relativ großen Kontaktflächen 16 und einer diese beiden Kontaktflächen verbindenden Schmelzbrücke 17 besteht, deren Dimension wesentlich kleiner als diejenige der Kontaktflächen ist. Die Schmelzbrücke 17 verläuft etwa im Zentrum des Trägers. Dem Außenrand des Trägers 8 zugewandt, weisen die beiden Kontaktflächen 16 jeweils gegeneinander gerichtete Nasen 18 auf, zwischen denen ein kleiner Zwischenraum 19 für eine Funkenstrecke verbleibt. Die beiden Kontaktflächen 16 sind mit den Kontaktstiften 4 bzw. 5 elektrisch und mechanisch verbunden.An electrical bridge ignition means 1 is arranged in a housing 2 , for example a conventional transistor housing. This housing 2 has a base 3 , through which the connecting contacts 4 , 5 and 6 are guided, furthermore a base plate 7 , for example made of injection molding, resting on the base, a bridge support 8 , preferably made of polyamide, located on the base plate 7 , and the support 8 on the base plate 7 pressing socket 9 , for example made of injection molding, also a bursting film 10 covering the hollow cylindrical socket at its upper end, a retaining ring 11 made of injection molding and a cap 12 made of nickel steel covering the entire arrangement, which is connected to the base 3 . The retaining ring 11 has a central opening 13 , while the cap 12 is provided in its area facing this opening 13 with a predetermined breaking point 14 produced by material weakening. On the top of the carrier 8 , a conductor track 15 made of electrically conductive material is applied, which consists of two relatively large contact areas 16 and a fusible link 17 connecting these two contact areas, the dimension of which is considerably smaller than that of the contact areas. The fusible link 17 runs approximately in the center of the carrier. Facing the outer edge of the carrier 8 , the two contact surfaces 16 each have noses 18 directed towards one another, between which a small space 19 remains for a spark gap. The two contact surfaces 16 are electrically and mechanically connected to the contact pins 4 and 5, respectively.
Wird über die Kontaktstifte 4 und 5 ein Stromimpuls geleitet, dessen Amplitude einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, so springt zwischen den Nasen 18 ein Funke über. Die Stromstärke des durch die Leiterbahn 15 fließenden Stromes reicht aus, um die Schmelzbrücke 17 zu schmelzen.If a current pulse is passed via the contact pins 4 and 5 , the amplitude of which exceeds a certain threshold value, a spark jumps between the lugs 18 . The current intensity of the current flowing through the conductor track 15 is sufficient to melt the melting bridge 17 .
In der Fassung 9 ist direkt oberhalb des Trägers 8 eine dreiteilige Anzündladung 20 gelegen, die aus einer direkt den Träger 8 abdeckenden Initialladung 21, einer sich daran anschließenden Übergangsladung 22 und einer Verstärkerladung 23 besteht, die ihrerseits von der Berstfolie 10 abgedeckt ist. Die gesamte Fassung 9 ist damit mit der Anzündladung ausgefüllt. Beim Schmelzen der Schmelzbrücke 17 wird die Initialladung angezündet, die dann nacheinander die beiden anderen Ladungen zündet. Durch die sich dabei entwickelnden Treibgase birst die Berstfolie 10 und schließlich auch die Sollbruchstelle 14, so daß durch die heißen austretenden Treibgase z.B. eine Hauptladung gezündet werden kann.In the version 9 , a three-part ignition charge 20 is located directly above the carrier 8 , which consists of an initial charge 21 directly covering the carrier 8 , an adjoining transition charge 22 and an amplifier charge 23 , which in turn is covered by the bursting film 10 . The entire version 9 is thus filled with the ignition charge. When the melting bridge 17 melts, the initial charge is ignited, which then ignites the other two charges one after the other. Due to the developing propellant gases, the bursting film 10 and finally the predetermined breaking point 14 burst, so that, for example, a main charge can be ignited by the hot emerging propellant gases.
Aus Fig. 2 geht hervor, daß das beschriebene Brückenzündelement auch redundant ausgeführt werden kann. Hierzu ist eine weitere Kontaktfläche 24 vorgesehen, die mit dem Kontaktstift 6 elektrisch und mechanisch verbunden ist. Diese zusätzliche Kontaktfläche 24 geht in eine zusätzliche Schmelzbrücke 25 über, die in gleicher Art wie die Schmelzbrücke 17 ausgestaltet und zu der Kontaktfläche 16 geführt ist, die mit dem Kontaktstift 5 verbunden ist. Zwischen dieser Kontaktfläche 16 und der zusätzlichen Kontaktfläche 14 sind in gleicher Weise wie zwischen den vorher erwähnten ersten Kontaktflächen 16 Nasen 26 zur Bildung einer zweiten Funkenstrecke 27 vorgesehen.From Fig. 2 it can be seen that the bridge firing described can also be performed redundantly. For this purpose, a further contact surface 24 is provided, which is electrically and mechanically connected to the contact pin 6 . This additional contact surface 24 merges into an additional fusible link 25 , which is configured in the same way as the fusible link 17 and is guided to the contact surface 16 , which is connected to the contact pin 5 . Between this contact surface 16 and the additional contact surface 14 , lugs 26 are provided in the same way as between the previously mentioned first contact surfaces 16 to form a second spark gap 27 .
Zum Zünden dieses redundanten Brückenzündmittels wird der Stromimpuls über den Kontaktstift 5 zur Leiterbahn geleitet und über die Kontaktstifte 4 und 6 abgeleitet.To ignite this redundant bridge ignition means, the current pulse is conducted via the contact pin 5 to the conductor track and derived via the contact pins 4 and 6 .
In Fig. 3 ist ein Träger 8 für eine andere Ausführungsform eines Brückenzündmittels dargestellt. In dieser Figur sind für gleiche bzw. gleich wirkende Elemente die gleichen Bezugsziffern wie zu den Fig. 1 und 2 verwendet. Die Anordnung der Kontaktflächen 16 bzw. 24 sowie der Funkenstrecke 19 und 27 entspricht derjenigen gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel. Die Leiterbahn 15 ist jedoch zwischen der mit dem Kontaktstift 4 verbundenen Kontaktfläche 16 sowie der Schmelzbrücke 17 in drei Schleifen mäanderförmig geführt, so daß eine Induktionsspule 28 gebildet wird. In gleicher Weise ist die Leiterbahn zwischen der Kontaktfläche 24 und der zusätzlichen Schmelzbrücke 25 geführt, so daß eine zweite Induktionsspule 28′ gebildet wird.In Fig. 3 a carrier 8 is shown a Brückenzündmittels for another embodiment. In this figure, the same reference numerals have been used as for FIGS . 1 and 2 for the same or equivalent elements. The arrangement of the contact surfaces 16 and 24 and the spark gap 19 and 27 corresponds to that according to the above embodiment. However, the conductor track 15 is meandered in three loops between the contact surface 16 connected to the contact pin 4 and the fusible link 17 , so that an induction coil 28 is formed. In the same way, the conductor track is guided between the contact surface 24 and the additional fusible link 25 , so that a second induction coil 28 'is formed.
Ein elektrisches Ersatzschaltbild fur diese Ausführungsform ist in Fig. 4 gezeigt. Der elektrische Zündimpuls wird bei diesem Ausführungsbeispiel über die Kontaktstifte 4 und 6 zugeführt, wohingegen der Kontaktstift 5 mit Masse verbunden ist. Die Kontaktstifte 4 und 5 bzw. 6 und 5 sind zum einen über die Funkenstrecken 19 bzw. 27, zum anderen über die Induktionsspulen 28 bzw. 28′ sowie die Schmelzbrücke 17 bzw. 25 verbunden.An electrical equivalent circuit diagram for this embodiment is shown in FIG. 4. In this exemplary embodiment, the electrical ignition pulse is supplied via the contact pins 4 and 6 , whereas the contact pin 5 is connected to ground. The contact pins 4 and 5 or 6 and 5 are connected on the one hand via the spark gaps 19 and 27 , on the other hand via the induction coils 28 and 28 'and the fusible link 17 and 25 , respectively.
In Fig. 5 ist die Aufsicht auf einen Kunststoffilm 31 gezeigt, auf dem mit herkömmlichen, aus der Halbleitertechnologie bekannten Verfahren mehrere aneinanderhängende Träger 8 aufgebaut sind. Hierzu werden z.B. Masken- und Aufdampftechniken verwendet. Die einzelnen Träger brauchen dann nur noch ausgestanzt und in der oben beschriebenen Weise in das Gehäuse eingesetzt zu werden.In FIG. 5, the plan view is shown on a plastic film 31, are constructed in the conventional, known from the semiconductor technology process a plurality of mutually coherent carrier 8. For this purpose mask and vapor deposition techniques are used. The individual carriers then only need to be punched out and inserted into the housing in the manner described above.
In Fig. 6 ist die Verbindung eines Brückenzündmittels 1 mit einem Aktuator 41 gezeigt. Das Brückenzündmittel 1 weist ein Gehäuse 2 auf, wie zu den Fig. 1 und 2 beschrieben, wobei der Träger 8 für die Leiterbahn entsprechend einem der obigen Ausführungsbeispiele ausgebildet ist. Über das Gehäuse 2 des Brückenzündmittels 1 ist eine Haube 42 gestülpt und mit dem Sockel 3 des Brückenzündmittels 1 verbunden, wobei diese Haube 42 das Gehäuse für den Aktuator 41 bildet. In diesem Gehäuse 42 ist oberhalb des Gehäuses 2 des Brückenzündmittels eine im Querschnitt kreisringförmige Aufnahme 43 vorgesehen, in der ein im Querschnitt ebenfalls kreisringförmiger Kolben 44 des Aktuators gleitet. Dieser Kolben 44 ist mit einer Kolbenstange 45 verbunden. Die Kolbenstange weist in ihrem Bereich oberhalb des oberen Randes der Aufnahme 43 Durchbrechungen 46 auf, so daß ein Verbindungsweg von dem Raum oberhalb des Kolbens 44 zu der Kreisringöffnung 47 der Aufnahme gebildet wird, die direkt oberhalb der Sollbruchstelle 14 in dem Gehäuse 2 des Brückenzündmittels liegt.In Fig. 6 the connection of a Brückenzündmittels 1 is shown with an actuator 41. The bridge ignition means 1 has a housing 2 , as described for FIGS. 1 and 2, the carrier 8 for the conductor track being designed in accordance with one of the above exemplary embodiments. A hood 42 is slipped over the housing 2 of the bridge ignition means 1 and connected to the base 3 of the bridge ignition means 1 , this hood 42 forming the housing for the actuator 41 . Provided in this housing 42 above the housing 2 of the bridge ignition means is a receptacle 43 which is circular in cross section and in which a piston 44 of the actuator which is also circular in cross section slides. This piston 44 is connected to a piston rod 45 . The piston rod has 43 openings 46 in its area above the upper edge of the receptacle, so that a connecting path is formed from the space above the piston 44 to the annular opening 47 of the receptacle, which lies directly above the predetermined breaking point 14 in the housing 2 of the bridge ignition means .
Wird das Brückenzündmittel elektrisch gezündet, so wird die hier ebenfalls aus drei Ladungen 21, 22 und 23 bestehende Anzündladung 20 gezündet, so daß die Berstfolie 10 und die Sollbruchstelle 14 aufreißen und die Treibgase über die Kreisringöffnung 47 und die Ausnehmungen 46 auf die Oberfläche des Kolbens 44 wirken. Dieser Kolben 44 wird dann in die Aufnahme 43 hineingedrückt, so daß sich die Kolbenstange in Fig. 6 nach unten bewegt. Die Kolbenstange ist mit einem hier nicht dargestellten Betätigungsglied verbunden.If the bridge ignition means is ignited electrically, the ignition charge 20 , which also consists of three charges 21 , 22 and 23 , is ignited, so that the bursting film 10 and the predetermined breaking point 14 tear open and the propellant gases via the annular opening 47 and the recesses 46 onto the surface of the piston 44 act. This piston 44 is then pressed into the receptacle 43 so that the piston rod moves downward in FIG. 6. The piston rod is connected to an actuator, not shown here.
Der Aktuator 41 ist in diesem Falle eine Zylinder-Kolben-Einheit, wobei die Kolbenstange 45 in das Gehäuse 42 hineingezogen wird. Selbstverständlich ist auch eine Ausbildung möglich, in der ein Kolben aus dem Gehäuse herausgezogen wird. Ebenfalls sind Ausführungen mit einem drehenden oder schwenkbaren Aktuatorglied möglich.In this case, the actuator 41 is a cylinder-piston unit, the piston rod 45 being drawn into the housing 42 . Of course, training is also possible in which a piston is pulled out of the housing. Versions with a rotating or swiveling actuator element are also possible.
Claims (9)
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DE19893918408 DE3918408A1 (en) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | Electric bridge initiator fuse with inductive meander line - has conductive track broken for insertion of two fusible bridges between symmetrical halves of induction coil |
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DE19893918408 DE3918408A1 (en) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | Electric bridge initiator fuse with inductive meander line - has conductive track broken for insertion of two fusible bridges between symmetrical halves of induction coil |
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ID=6382162
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DE19893918408 Withdrawn DE3918408A1 (en) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | Electric bridge initiator fuse with inductive meander line - has conductive track broken for insertion of two fusible bridges between symmetrical halves of induction coil |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |