EP0239779A2 - Anstichzündhütchen - Google Patents

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EP0239779A2
EP0239779A2 EP87102519A EP87102519A EP0239779A2 EP 0239779 A2 EP0239779 A2 EP 0239779A2 EP 87102519 A EP87102519 A EP 87102519A EP 87102519 A EP87102519 A EP 87102519A EP 0239779 A2 EP0239779 A2 EP 0239779A2
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EP
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detonator
ignition
outer sleeve
sleeve
ignition element
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Gottfried Dr. Prasnik
Peter-Josef Grommes
Günter Kühlbach
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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
    • F42C19/0815—Intermediate ignition capsules, i.e. self-contained primary pyrotechnic module transmitting the initial firing signal to the secondary explosive, e.g. using electric, radio frequency, optical or percussion signals to the secondary explosive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10—Initiators therefor
    • F42B3/16—Pyrotechnic delay initiators
    • 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
    • F42C19/10—Percussion caps

Definitions

  • the present invention relates to a detonator with a quick-release ignition element.
  • the ignition element is sensitive to tapping or impact and acts on a delay set which, in turn, causes a downstream ignition agent to convert after reacting through.
  • the firing element is formed with a primer in which the shock-sensitive primer is located in a one-piece well; after ignition of the ignition charge, the ignition gases or the flame penetrate through one or more ignition channels to the delay charge and cause it to ignite.
  • a disadvantage of detonators with these ignition elements is the fact that the ignition charge is generally ignited by means of a spring-loaded ignition needle, which is very sensitive to shock, but often is pulled out of the detonator even before the end of the decay rate by the action of the spring force. This process relieves pressure and can lead to the extinguishing of the combustion process in the delay block, so that ignition failures occur.
  • a mechanically releasable ignition element for igniting a delay set which is accommodated in a detonator sleeve with a downstream initial set and secondary charge, has been found and is characterized by the features specified in claim 1.
  • the outer sleeve surrounding the ignition element is relatively thick-walled and has a thin bottom, the wall thickness of which can be between 0.05 and 0.15 mm.
  • the side walls can increase in strength towards the bottom part; this increase takes place in such a way that the outer diameter of the sleeve remains constant, while the inner diameter becomes increasingly smaller towards the bottom, so that the radius of the thin bottom part becomes correspondingly smaller.
  • the wall thickness at the base of the sleeve can be as large as the radius of the base part.
  • the inner sleeve has an outer diameter that corresponds to the inner diameter of the outer sleeve. Its wall is positively attached to the inner wall of the outer shell. It is arranged coaxially within the outer sleeve so that its bottom forms a cavity with the bottom of the outer sleeve and its wall, in which the primer is arranged.
  • the walls of the inner sleeve are thinner than the walls of the outer sleeve.
  • the thickness of the bottom part corresponds approximately to the thickness of the bottom part of the outer sleeve.
  • the wall thickness of the side walls is slightly larger than that of the bottom part.
  • the open side opposite the base part can be bent inwards, so that this sleeve side, which is also referred to below as the sleeve mouth, has the shape of a disk with a circular opening.
  • the side of the inner sleeve that is bent in this way rests positively directly on the correspondingly bent side of the outer sleeve.
  • the diameter of the sleeve mouth of the outer sleeve corresponds to the diameter of the sleeve mouth of the inner sleeve.
  • the inner diameter of both sleeves is preferably smaller than the height of the corresponding sleeve.
  • the mouth of the inner sleeve preferably adjoins that of the outer sleeve.
  • Metals, metal alloys or plastics can be used as the material for the inner and outer sleeve.
  • Preferred materials are aluminum or brass.
  • the cavity surrounded by the wall of the outer sleeve and the bottoms of the inner and outer sleeves contains a known primer consisting of oxidizing and reducing agents as well as quick-acting initial explosives.
  • the proportion of the initial explosives in this primer is generally between 40 and 60% by weight, depending on the trigger sensitivity desired.
  • the entire set can be used for fixing the components in loose form or bound by binders known per se.
  • initial explosives examples include lead azide, diazodinitrophenol, lead trinitroresorcinate, tetrazene or azotetrazole in the form of its heavy metal salts.
  • the entire igniter is arranged in the detonator so that the sleeve mouth points in the direction of the delay set. It is arranged coaxially with the latter within the detonator sleeve.
  • Figure 1 shows a detonator according to the prior art
  • Figure 2 shows the detonator according to the invention with igniter
  • Figure 3 shows the igniter in an enlarged view, each in longitudinal section.
  • 2 denotes the detonator sleeve, in which the ignition element 6 - formed in FIG. 1 as an ignition cap -, the delay set 5, the initial set 4 and the secondary charge 3 are arranged one behind the other.
  • the secondary charge 3 is preferably covered with a cover plate 4.
  • the outer sleeve is 7 and the inner sleeve 8.
  • the ignition charge 9 is located between the outer and inner sleeve.
  • the cavity in which this ignition charge is arranged is enclosed by the bottom wall 10 of the outer sleeve 7 and the bottom wall 11 of the inner sleeve 8 and the wall of the outer sleeve 7.

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Abstract

Vorliegende Erfindung behandelt einen neuen Detonator mit einem schnell auslösenden Anzündelement. Der Deto­nator ist mechanisch auslösbar und ermöglicht eine schnelle Zündung des Verzögerungssatzes. Dadurch wer­den Zündversager vermieden, die sich ergeben, daß bei einem nur geringen Aufschlag die gefederte Zünder-­Zündnadel noch vor Zündung des Verzögerungssatzes aus dem Detonator wieder herausgerissen wird und diesen wegen Druckentlastung unbrauchbar machen kann. Das im Detonator enthaltene neue Anzündelement (6) weist eine Au­ßenhülse (7) auf, in die formschlüssig eine Innenhülse (8) so eingebettet ist, daß die Böden der beiden Hülsen (10, 11) so übereinander zu liegen kommen, daß zwischen diesen ein Hohlraum entsteht, der weiterhin durch die Seitenwand der Außenhülse begrenzt ist. In diesem Hohlraum ist der Zündsatz (9) enthalten, der neben den üblichen Oxidations- und Reduktionsmitteln schnell wirksame Initialspreng­stoffe enthalten soll. Durch besondere Form des Zünd­kanals wird ein gerichteter Zündstrahl erzeugt.

Description

  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Detonator mit einem schnell auslösenden Anzündelement. Das Anzünd­element ist anstich- bzw. schlagempfindlich und wirkt auf einen Verzögerungssatz ein, der seinerseits nach dem Durchreagieren einen nachgeschalteten Zündstoff zum Um­satz bringt.
  • In den bekannten Detonatoren ist das Anzündelement ist Anzündhütchen ausgebildet, in dem sich der schlagempfind­liche Zündsatz in einem einteiligen Näpfchen befindet; nach Zündung des Zündsatzes dringen die Zündgase bzw. die Flamme über einen oder mehrere Zündkanäle zu dem Verzöge­rungssatz und bringen diesen zur Zündung.
  • Nachteilig bei Detonatoren mit diesen Anzündelementen wirkt sich der Umstand aus, daß die Zündung des Anzünd­satzes im allgemeinen mittels einer gefederten Zündnadel erfolgt, die zwar sehr stoßempfindlich ist, jedoch oft bereits noch vor Ablauf der Abbrandzeit des Verzögerungs­satzes durch Einwirkung der Federkraft wieder aus dem Detonator herausgerissen wird. Dieser Vorgang bewirkt eine Druckentlastung und kann zum Verlöschen des Abbrandvor­ganges im Verzögerungssatz führen, so daß es zu Zündver­sagern kommt. Diese Effekte werden besonders beim Auf­prall auf ein nur geringes Hindernis, wie z.B. Strauch­werk oder Äste, beobachtet, während sie beim starken Auf­prall des Zünders, z.B. auf harten Boden, dagegen kaum auftreten.
  • Es bestand deshalb die Aufgabe, Detonatoren zu entwik­keln, die auch beim Aufschlag auf ein geringes Hindernis auch dann eine einwandfreie Zündung bewirken, wenn die Zündnadel aufgrund der auf sie einwirkenden Federkraft noch vor Ablauf des restlosen Abbrandes des Verzögerungs­satzes aus dem Detonator wieder herausgerissen wird.
  • In Erfüllung dieser Aufgabe wurde nun ein in einem Deto­nator angeordnetes, mechanisch auslösbares Anzündelement zum Zünden eines Verzögerungssatzes, der mit nachgeschal­tetem Initialsatz und Sekundärladung in einer Detonator­hülse untergebracht ist, gefunden, der durch die im Pa­tentanspruch 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist.
  • Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung liegt ein gerich­teter Zündkanal vor, der den Zündstrahl konzentriert bzw. gebündelt auf den Verzögerungssatz richtet, diesen äußerst schnell und zuverlässig zündet und die Anzündung und den Abbrand des Satzes von einer eventuellen vorzei­tigen Druckentlasung infolge zurückgehender Zündnadel un­abhängig macht.
  • Die das Anzündelement umgebende Außenhülse ist relativ dickwandig und besitzt einen dünnen Boden, dessen Wand­stärke zwischen 0,05 und 0,15 mm betragen kann. Die Seitenwände können zum Bodenteil hin an Stärke zunehmen; diese Zunahme erfolgt so, daß der Außendurchmesser der Hülse konstant bleibt, während der Innendurchmesser zum Boden hin zunehmend kleiner wird, so daß der Radius des dünnen Bodenteils entsprechend kleiner wird. Die Wand­stärke am Boden der Hülse kann dabei so groß werden wie der Radius des düssen Bodenteils.
  • Die Innenhülse hat einen Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser der Außenhülse entspricht. Ihre Wan­dung liegt formschlüssig fest an der Innenwandung der Außenhülle. Sie ist koaxial innerhalb der Außenhülse so angeordnet, daß ihr Boden mit dem Boden der Außen­hülse und deren Wandung einen Hohlraum bildet, in dem der Zündsatz angeordnet ist.
  • Die Wandungen der Innenhülse sind dünner als die Wan­dungen der Außenhülse. Die Dicke des Bodenteils ent­spricht etwa der Dicke des Bodenteils der Außenhülse. Die Wandstärke der Seitenwände ist etwas größer als diejenige des Bodenteils.
  • Sowohl bei der Innenhülse als auch bei der Außenhülse kann die offene, dem Bodenteil entgegengesetzt liegende Seite nach innen eingebogen werden, so daß diese Hülsen­seite, die im folgenden auch als Hülsenmund bezeichnet wird, die Form einer Scheibe mit einer kreisförmigen Öffnung aufweist. In einer bevorzugten Duchführungsform der Erfindung liegt die auf diese Weise umgebogene Seite der Innenhülse formschlüssig direkt auf der entsprechend umgebogenen Seite der Außenhülse auf.
  • Im allgemeinen entspricht der Durchmesser des Hülsen­mundes der Außenhülse dem Durchmesser des Hülsenmundes der Innenhülse. Vorzugsweise ist bei beiden Hülsen der Innendurchmesser kleiner als die Höhe der entsprechen­den Hülse. Der Mund der Innenhülse schließt sich vor­zugsweise an denjenigen der Außenhülse an.
  • Als Material für Innen- und Außenhülse kommen Metalle, Metallegierungen oder Kunststoffe in Frage. Bevorzugte Materialien sind Aluminium oder Messing.
  • Der von der Wandung der Außenhülse und den Böden der Innen- und Außenhülse umgebene Hohlraum enthält einen an sich bekannten Zündsatz aus Oxidations- und Reduk­tionsmitteln sowie schnell wirksamen Initialspreng­stoffen. Der Anteil der Initialsprengstoffe in diesem Zündsatz liegt im allgemeinen zwischen 40 und 60 Gew.-%, je nach gewünschter Auslöseempfindlichkeit. Der gesamte Satz kann sowohl in loser Form als auch durch an sich bekannte Bindemittel zur Fixierung der Komponenten ge­bunden eingesetzt sein.
  • Beispiele für einsetzbare Initialsprengstoffe sind Bleiazid, Diazodinitrophenol, Bleitrinitroresorcinat, Tetrazen oder Azotetrazol in Form seiner Schwermetall­salze.
  • Das gesamte Anzündelement ist in dem Detonator so an­geordnet, daß der Hülsenmund in Richtung des Verzöge­rungssatzes weist. Er ist innerhalb der Detonatorhülse koaxial mit letzterer angeordnet.
  • Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung beispielhaft dargestellt.
  • Figur 1 zeigt einen Detonator entsprechend dem Stand der Technik, Figur 2 den erfindungsgemäßen Detonator mit Anzündelement und Figur 3 das Anzündelement in vergrößerter Darstellung, jeweils im Längsschnitt.
  • In den Figuren wird mit 2 die Detonatorhülse bezeichnet, in der hintereinander angeordnet sind das Anzündelement 6 - in Figur 1 als Anzündhütchen ausgebildet -, der Verzö­gerungssatz 5, der Initialsatz 4 und die Sekundärla­dung 3. Die Sekundärladung 3 wird vorzugsweise mit einer Schlußscheibe 4 abgedeckt.
  • In Figur 3 ist die Außenhülse mit 7 und die Innenhülse mit 8 bezeichnet. Zwischen Außen- und Innenhülse befin­det sich der Zündsatz 9. Der Hohlraum, in dem dieser Zündsatz angeordnet ist, wird umschlossen von der Boden­wandung 10 der Außenhülse 7 und der Bodenwandung 11 der Innenhülse 8 sowie der Wandung der Außenhülse 7.

Claims (8)

1. Detonator mit mechanisch auslösbarem Anzündelement (6) zum Zünden eines Verzögerungssatzes (5) mit nachge­schaltetem Initialsatz (4) und Sekundärladung (3), die in einer gemeinsamen Detonatorhülse (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Anzündelement (6) aufweist, das zusammen­gesetzt ist aus mindestens einer Außenhülse (7) und einer Innenhülse (8), die in die Außenhülse (7) koaxial wandseitig formschlüssig in der Weise einge­bracht ist, daß zwischen der Bodenwandung (10) der Au­ßenhülse (7) und derjenigen (11) der Innenhülse (8) ein Hohlraum verbleibt, dessen Seitenwände von der Seitenwand der Außenhülse gebildet werden und der mit einem Zündsatz (9) aus schnell reagierenden Initial­sprengstoffen gefüllt ist.
2. Detonator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand der Außenhülse (7) des Anzündelements (6) dicker ist als ihre Bodenwandung (10).
3. Detonator gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Wandstärke der Außenhülse (7) des Anzündelements (6) in Richtung der Bodenwandung (10) zum Innern der Hülse (7) hin zunimmt.
4. Detonator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Außenhülse (7) des Anzündelements (6) größer als ihr Durchmesser ist.
5. Detonator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Seite der Außenhülse (7) des Anzündelements (6) nach innen hin umgebogen ist, so daß die der Bodenwandung (10) der Hülse ent­gegengesetzte Seite die Form einer Scheibe mit kreisförmiger Öffnung aufweist.
6. Detonator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende der Innenhülse (8) sich direkt an das offene Ende der Außenhülse (7) anschließt.
7. Detonator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er ein schnell auslösendes Zünd­element (9) aufweist.
8. Detonator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündkanal zwischen Zünd­satz (9) und Verzögerungssatz (5) größer ist als der freie Innendurchmesser des Anzündelements (6).
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