EP0142780A1 - Elektrisches Zündmittel - Google Patents

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EP0142780A1
EP0142780A1 EP84113464A EP84113464A EP0142780A1 EP 0142780 A1 EP0142780 A1 EP 0142780A1 EP 84113464 A EP84113464 A EP 84113464A EP 84113464 A EP84113464 A EP 84113464A EP 0142780 A1 EP0142780 A1 EP 0142780A1
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EP
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pole piece
electrically conductive
housing
ignition
insulating cup
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Richard Dr. Bender
Hellmut Bendler
Horst Dr. Penner
Reinhold Sander
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Dynamit Nobel AG
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Dynamit Nobel AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00—Details of fuzes
    • F42C19/08—Primers; Detonators
    • F42C19/12—Primers; Detonators electric

Definitions

  • the invention relates to an electrical ignition device according to the preamble of claim 1.
  • Electrical ignition means with a housing and a pole piece which is electrically insulated from the housing by means of an insulating cup are known, for example, from DE-OS 3o 35 932. These ignition means also have a so-called ignition resistance, which connects the pole piece to the housing in an electrically conductive manner.
  • the ignition resistor can be an ignition gap, but it is preferably designed as an ignition bridge. The resistance of the ignition gap or bridge is generally between 1 and 100 ⁇ .
  • the invention has for its object to provide an ignition means in which undesirable charging of the insulating cup and the resulting false tripping do not occur.
  • the insulating cup can be provided on its outer and inner surface with a separate electrically conductive coating, which are not connected to one another.
  • the coatings can be applied according to the processes explained later, for example in the form of a plastic solution with electrically conductive particles suspended therein.
  • the surface conductivity is preferably between about 0.5 kQ and 1MQ., Measured between two contact tips, which are placed on the respective coating surface at a distance of 1 cm.
  • the conductive connection between Polstüc and housing manufactured in that a high-resistance electrically conductive coating is formed on the entire surface of the insulating cup.
  • the material of the insulating cup is provided with an opening and possibly additional perforations and is treated with the solution of a plastic in which electrically conductive substances are suspended.
  • the opening serves to contact the pole piece from the outside.
  • the preferred proportion of the electrically conductive substance in the plastic solution is 20 to 100% by weight, based on the proportion of plastic.
  • the resistance of the high-resistance, electrically conductive connection between the pole piece and the housing is preferably 0.2 to 1 megohm according to claim 6.
  • the preferred plastic for the plastic solutions according to the invention is polystyrene, Acrylic resins, polyester or polyvinyl butyral are used.
  • Preferred solvents for the plastic solutions are, according to claim 8, alkyl acetate or alcohols with up to 4 carbon atoms in the alkyl radical. However, other solvents such as acetone can also be used.
  • Carbon black or graphite is used as the electrically conductive substance.
  • Other electrically conductive substances, such as metal powder, can also be used in the high-resistance, electrically conductive connection according to the invention.
  • FIG. 1 shows part of an electrical ignition means in section.
  • a housing 4 which preferably consists of a non-corrosive metal or a corresponding metal alloy, such as brass, copper or aluminum
  • the insulating cup is preferably made of volcanic fiber. However, it can also come from another consist of electrically insulating material with high mechanical strength, such as phenol formaldehyde resin laminates, epoxy glass fabric, hard PVC and the like.
  • the ignition means has a gap 2.
  • lacquer ring 1 which, by adding electrically conductive substances, such as graphite, carbon black or metal powder, forms a high-resistance electrically conductive connection between the pole piece 3, 3 'and the housing 4.
  • electrically conductive substances such as graphite, carbon black or metal powder
  • FIG. 2 illustrates a preferred embodiment of the invention.
  • the insulating cup 5 has the additional perforations 7.
  • the surface of the insulating cup and the wall surfaces formed by the perforations are covered with a plastic 6 which contains electrically conductive substances.
  • the isolation cups treated in this way are mainly produced using two different methods:
  • the material, for example in tape form, from which the insulating cup is made, is first provided with the perforations 7.
  • the tape is then coated on both sides, dipped or printed in a solution, in each case coated with the solution of the plastic 6 in accordance with the invention, in which electrically conductive substances are suspended.
  • the material for the insulating cup 5 is coated with the plastic containing the conductive substances in such a way that a continuously high-resistance 7 electrically conductive connection between the two sides the material is guaranteed.
  • the openings for contacting the pole piece 3, 3 'have been made the material is punched out in accordance with the size of the insulating cup and deformed to form the insulating cup.
  • the procedure is as in 1., but the material is only provided with openings for the contacting of the pole piece 3, 3 'before the coating with the plastic solution.
  • the insulating cup 5 has no additional perforations and is provided with an electrically conductive coating only on its outer side 8 and its inner side 9, but not on the two Ring surfaces 1o and 11.
  • the coatings are shown very thick for drawing reasons. This also makes it possible to avoid undesired charging on the insulating cup 5 from the outset and thus to prevent unwanted triggering of the ignition means.
  • Fig. 3 also shows the electrically non-conductive support body 12, on the top 13 in a known manner - see e.g. the US-PS 37 63 782 - the ignition resistor is formed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Zündmittel mit einem Gehäuse (4) und einem gegenüber diesem mittels eines Isoliernäpfchens (5) elektrisch isolierten Polstück (3, 3') sowie einem mit dem Gehäuse (4) und dem Polstück (3, 3') elektrisch leitend verbundenen Zündwiderstand. Zur Vermeidung von unerwünschten Aufladungen auf dem Isoliernäpfchen (5), welche die Ursache von Fehlauslösungen sein können, ist dem Isoliernäpfchen (5) eine elektrisch leitfähige Beschichtung zugeordnet, die am Gehäuse (4) und am Polstück (3, 3') anliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Zündmittel nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Elektrische Zündmittel mit einem Gehäuse und einem gegenüber dem Gehäuse mittels eines Isoliernäpfchens elektrisch isolierten Polstück sind beispielsweise aus der DE-OS 3o 35 932 bekannt. Diese Zündmittel weisen weiterhin einen sogenannten Zündwiderstand auf, der das Polstück mit dem Gehäuse elektrisch leitend verbindet. Bei dem Zündwiderstand kann es sich um einen Zündspalt handeln, bevcrzugt ist er jedoch als Zündbrücke ausgeführt. Der Widerstand von Zündspalt oder -brücke beträgt im allgemeinen zwischen 1 und 100Ω.
  • Bei solchen Zündmitteln können, wie überraschend gefunden wurde, nach ihrem Einpressen in die Zündglocke der Patronenhülsen elektrisch zu zündender Munition aufgrund von inneren Spannungen minimale Verschiebungen zwischen dem Polstück und dem Gehäuse auftreten, wodurch auf dem Isoliernäpfchen unerwünschte elektrische Ladungen ent- stehen, welche so hoch sein können, daß sie zu Entladungen und damit zu unzulässigen Fehlauslösungen führen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zündmittel zu schaffen, bei welchem unerwünschte Aufladungen des Isoliernäpfchens und dadurch bedingte Fehlauslösungen nicht auftreten.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Dazu kann beispielsweise das Isoliernäpfchen auf seiner äußeren und seiner innere Fläche mit je einer separaten elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen werden, die untereinander nicht in Verbindung stehen. Die Beschichtungen können nach den später erläuterten Verfahren zum Beispiel in Form einer Kunststofflösung mit darin suspendierten elektrisch leitfähigen Teilchen aufgebracht werden. Die Oberflächenleitfähigkeit liegt bevorzugt zwischen etwa o,5 kQ und 1MQ., gemessen zwischen zwei Kontaktspitzen, die im Abstand von 1 cm auf die jeweilige Beschichtungsfläche aufgesetzt sind.
  • Anstelle zweier separater Beschichtungen kann aber gemäß Anspruch 2 auch vorgesehen werden, zwischen dem Gehäuse und dem Polstück einen gezielten elektrischen Nebenshluß - bezogen auf den Zündwiderstand - herzustellen. Diese hochohmig leitfähige Verbindung zwischen dem Polstück un dem Gehäuse kann zum Beispiel durch Ausfüllen des zwischen diesen Teilen vorhandenen Spaltes mit einem Lack folgen, der durch Beimengungen elektrisch leitfähiger Substanzen, wie z.B. Graphit, Ruß oder Metallpulver, einen hochohmigen elektrischen Widerstand aufweist.
  • In vorteilhafter Ausbildung des Zündmittels nach Anspruch 3 wird die leitfähige Verbindung zwischen Polstüc und Gehäuse dadurch hergestellt, daß auf der gesamten Oberfläche des Isoliernäpfchens eine hochohmig elektrisch leitfähige Beschichtung ausgebildet ist. Diese Lösung hat den Vorteil, daß der hochohmig elektrische Widerstand zwischen Rolstück und Gehäuse einfach eingestellt und kontrolliert werden kann. Sie hat den weiteren Vorteil, daß die hochohmig elektrisch leitfähige Verbindung auf dem hohe mechanische Festigkeit aufweisenden Isoliernäpfchen ausgebildet ist, während elektrisch leitfähige Kunststofformkörper eine geringere mechanische Festigkeit besitzen.
  • Vach Anspruch 4 ist das Material des Isoliernäpfchens mit einer Durchbrechung und ggf. zusätzlichen Perforationen versehen und wird mit der Lösung eines Kunststoffs behandelt, in der elektrisch leitfähige Substanzen suspendiert sind. Die Durchbrechung dient der Kontaktierung des Polstücks von außen. Durch Anbringung der zusätzlichen Perforationen wird erreicht, daß die Kunststofflösung das Material des Isoliernäpfchens beidseitig überzieht und zwischen den beiden Seiten des Näpfchens eine besonders gute hochohmig elektrisch leitende Verbindung ausgebildet ist. In besonders vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird das Material des Isoliernäpfchens erst nach der Behandlung mit der Kunststofflösung aus z.B. einer Bandform zum eigentlichen Näpfchen verformt.
  • Gemäß Anspruch 5 beträgt der bevorzugte Anteil der elektrisch leitfähigen Substanz in der Kunststofflösung 2o bis 1oo Gew.-%, bezogen auf den Kunststoffanteil. Der Widerstand der hochohmig elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen Polstück und Gehäuse beträgt nach Anspruch 6 vorzugsweise o,2 Kiloohm bis 1 Megaohm.
  • Als Kunststoff für die erfindungsgemäßen Kunststofflösungen werden nach Anspruch 7 bevorzugt Polystyrol, Acrylharze, Polyester oder Polyvinylbutyral eingesetzt. Bevorzugte Lösungsmittel für die Kunststofflösungen sind nach Anspruch 8 Essigsäurealkylester oder Alkohole mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest. Es können jedoch auch andere Lösungsmittel, wie z.B. Aceton, benutzt werden. Als elektrisch leitfähige Substanz wird gemäß Anspruch 9 Ruß oder Graphit verwendet. In der erfindungsgemäßen hochohmig elektrisch leitfähigen Verbindung können auch andere elektrisch leitfähige Substanzen verwendet werden, wie z.B. Metallpulver.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
  • Es zeigen in verschiedenen Maßstäben
    • Fig.1 einen Teil-Axialschnitt eines elektrischen Zündmittels,
    • Fig.2 einen Teil-Axialschnitt eines Isoliernäpfchers gemäß dem Kreis X in Figur 1 in vergrößerter Darstellung und
    • Fig.3 einem Teil-Axialschnitt eines weiteren elektrischen Zündmittels.
  • In Figur 1 ist ein Teil eines elektrischen Zündmittels i Schnitt dargestellt. In einem Gehäuse 4, welches bevorzugt aus einem nicht korrodierenden Metall oder einer entsprechenden Metallegierung, wie z.B. Messing, Kupfer oder Aluminium, besteht, ist ein Polstück 3, 3' aus bevorzugt Messing, aber z.B. auch Stahl oder einer Aluminiumlegierung enthalten, welches gegenüber dem Gehäuse 4 durch ein Isoliernäpfchen 5 elektrisch isoliert ist. Das Isoliernäpfchen besteht vorzugsweise aus Vulkanfiber. Es kann jedoch auch aus einem anderen elektrisch isolierenden Material mit hoher mechanischer Festigkeit bestehen, wie z.B. Phenolformaldehydharz-Schichtstoffen, Epoxidglasseidengewebe, Hart-PVC und dgl. Zwischen dem Polstück 3, 3' und dem Gehäuse 4 bzw. den Isoliernäpfchen 5 weist das Zündmittel einen Spalt 2 auf. Dieser ist mit dem Lackring 1 ausgefüllt, der durch Beimengung elektrisch leitfähiger Substanzen, wie z.B. Graphit, Ruß oder Metallpulver, eine hochohmig elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Polstück 3, 3' und dem Gehäuse 4 bildet. In den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, bei welchen das Isoliernäpfchen mit zwei separaten Beschichtungen oder mit einer Rundumbeschichtung versehen ist, ist im Spalt 2 kein Lack 1 enthalten.
  • Figur 2 verdeutlicht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Das Isoliernäpfchen 5 weist die zusätzlichen Perforationen 7 auf. Die Oberfläche des Isoliernäpfchens und die durch die Perforationen gebildeten Wandflächen sind mit einem Kunststoff 6 bedeckt, der elektrisch leifähige Substanzer enthält. Die Herstellung der so behandelten Isoliernäpfchen wird hauptsächlich nach zwei verschiedenen Methoden durchgeführt:
  • 1.
  • Das beispielsweise in Bandform vorliegende Material, aus dem das Isoliernäpfchen gefertigt wird, wird zunächst mit den Perforationen 7 versehen. Anschließend wird das Band beidseitig lackiert, in eine Lösung getaucht oder bedruckt, hierbei jeweils gemäß der Erfindung mit der Lösung des Kunststoffs 6 überzogen, in der elektrisch leitfähige Substanzen suspendiert sind. Nach Verdunsten des Lösungsmittels ist das Material für das Isoliernäpfchen 5 so mit dem die leitfähigen Substanzen enthaltenden Kunststoff überzogen, daß eine durchgehend hochohmig 7 elektrisch leitfähige Verbindung zwischen beiden Seiten des Materials gewährleistet ist. Nach Anbringung der Durchbrechungen für die Kontaktierung des Polstücks 3, 3' wird das Material entsprechend der Größe des Isoliernäpfchens ausgestanzt und zum Isoliernäpfchen verformt.
  • 2.
  • Es wird prinzipiell wie unter 1. verfahren, jedoch wird das Material vor der Beschichtung mit der Kunststofflösung lediglich mit Durchbrechungen für die Kontaktierung des Polstücks 3, 3' versehen.
  • Selbstverständlich ist es auch möglich, die Reihenfolge der Maßnahmen bezüglich Herstellung der Durchbrechungen und der Perforationen zu ändern. Wesentlich ist, daß die genannte hochohmig elektrisch leitfähige Verbindung zwischen beiden Seiten des Materials und damit des Isoliernäpfchens 5 durch Aufbringen der Kunststofflösung gewährleistet ist.
  • Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, vor Einsetzen von beispielsweise einem Zündbrückenträger, der einen niederohmigen Widerstand bildet, in das Gehäuse den durch das Isoliernäpfchen gebildeten Widerstand des hochohmigen elektrischen Nebenschlusses durch Messung zwischen dem Gehäuse 4 und dem Polstück 3, 3' oder zwischen dem Gehäuse 4 und einem metallischen Prüfstück - in diesem Fall vor Montage des Polstücks - festzustellen und gegebenenfalls Isoliernäpfchen, welche den geforderten Widerstand nicht aufweisen, auszusortieren.
  • Fig.3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei welcher das Isoliernäpfchen 5 keine zusätzlichen Perforationen aufweist und nur auf seiner Außenseite 8 und seiner Innenseite 9 mit einerelektrisch leitfähigen Be- , schichtung versehen ist, nicht jedoch auf den beiden Ringflächen 1o und 11. Die Beschichtungen sind aus zeichentechnischen Gründen stark verdickt dargestellt. Auch hiermit ist es möglich, unerwünschte Aufladungen auf dem Isoliernäpfchen 5 von vornherein zu vermeiden und damit ungewollte Auslösungen des Zündmittels zu verhindern.
  • Fig.3 zeigt weiterhin den elektrisch nichtleitenden Trägerkörper 12, auf dessen Oberseite 13 in bekannter Weise - siehe z.B. die US-PS 37 63 782 - der Zündwiderstand ausgebildet ist. Zur Kontaktierung mit dem Gehäuse 4 dient der elektrisch leitende Kontaktring 15, der gegenüber dem oberen Teil des Polstücks 3' wiederum durch den elektrisch nichtleitenden Ring 14 isoliert ist. Dieser Aufbau ist bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.

Claims (9)

1. Elektrisches Zündmittel mit einem Gehäuse und einem gegenüber dem Gehäuse mittels eines Isoliernäpfchens elektrisch isolierten Polstück sowie einem mit dem Gehäuse und dem-Polstück elektrisch leitend verbundenen Zündwiderstand, dadurch gekennzeichnet , daß dem Isoliernäpfchen (5) eine elektrisch leitfähige Beschichtung zugeordnet ist, die am Gehäuse (4) und am Polstück (3, 3') anliegt.
2. Zündmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Vergleich zum Zündwiderstand hochohmig elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Polstück (3) und dem Gehäuse (4) zur Erreichung eines gezielten elektrischen Nebenschlusses parallel zum Zündwiderstand ausgebildet ist.
3. Zündmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hochohmig elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Polstück (3) und dem Gehäuse (4) auf dem an sich nicht leitfähigen Isoliernäpfchen (5) ausgebildet ist.
4. Zündmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Material des Isoliernäpfchens nach Anbringung einer Durchbrechung für die Kontaktierung des Polstücks (3, 3') von außen und ggf. zusätzlichen Perforationen (7) die Lösung eines Kunststoffs aufgebracht ist, in der elektrisch leitfähige Substanzen suspendiert sind.
5. Zündmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der elektrisch leitfähigen Substanz in der Kunststofflösung 2o bis 1oo Gew.-%, bezogen auf den Kunststoffanteil, beträgt.
6. Zündmittel nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand der hochohmig elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen dem Polstück (3, 3') und dem Gehäuse (4) o,2 Kiloohm bis 1 Megaohm beträgt.
7. Zündmittel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoffe Polystyrol, Acrylharze, PolyestEr oder Polyvinylbutyral verwendet werden.
8. Zündmittel nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Essigsäurealkylester oder Alkohole mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest verwendet werden.
9. Zündmittel nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitfähige Substanz Ruß oder Graphit verwendet wird.
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