PL183951B1 - Element zapłonowo/zapalający - Google Patents

Abstract

1 . Element zaplonowo/zapalajacy, za- wierajacy obudowe, w której sa umieszczone elektryczne przewody przylaczeniowe, które sa polaczone z mostkiem zaplonowym, umiesz- czonym na strukturze, na której jest umiesz- czony co najmniej jeden wklad zapalajacy, przy czym przewodami przylaczeniowymi sa nózki, które sa wyprowadzone przez przepust ze szkla w obudowie, a korpus metalowy two- rzy dno obudowy i ma otwory, w których sa umieszczone przepusty ze szkla, znamienny tym, ze korpus metalowy (7) jest polaczony zlaczem ksztaltowym z korpusem (9) z tworzywa sztucznego, który przykrywa sciane obwodowa obudowy (1) i któiy otacza konce nózek (5) wystajacych z przepustu ze szkla (6 ), a korpus metalowy (7) na swoim koncu, skierowanym do wkladu zapalajacego (4a, 4b), ma zmniej- szona srednice z obwodowym rowkiem (10), w którym sa wykonane powyzej przepustów ze szkla (6 ) co najmniej dwa wybrania (1 1 ), skie- rowane do otworów (8 ). F i g . 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest element zapłonowo/zapalający do wywoływania detonacji.

Z opisu DE 38 83 266 jest znany zespół zapłonowy do wywoływania detonacji. Zespół zapłonowy składa się z elektrycznie uruchamialnej głowicy zapłonowej, względnie stapianej i źródła prądu, które jest połączone z głowicą zapłonową przez urządzenie włączające i zespół elektroniczny. Zespół elektroniczny ma co najmniej jedną strukturę, wytworzoną z materiału półprzewodnikowego i zaopatrzoną w mikrowyłącznik. Struktura na swojej powierzchni zawiera głowicę zapłonową, względnie mostek zapłonowy. Wkład zapalający jest umieszczony bezpośrednio na mostku zapłonowym.

Z opisu US 5,431,101 jest znany element zapłonowo/zapalający, zawierający obudowę, w której są umieszczone elektryczne przewody przyłączeniowe, które są połączone z umieszczonym na strukturze mostkiem, który jest osadzony przynajmniej na wkładzie zapalającym, przy czym przewody przyłączeniowe stanowią nóżki, które są prowadzone w obudowie przez przepust ze szkła, a korpus metalowy tworzy dno obudowy i zawiera otwory, w których są osadzone przepusty ze szkła.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie elementu zapłonowo/zapalajacego, który z uwagi na swój zwarty sposób budowy może być uniwersalnie używany i w którym przy zapłonie unika się niekontrolowanego wydmuchu.

183 951

Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że korpus metalowy jest połączony złączem kształtowym z korpusem z tworzywa sztucznego, który przykrywa ścianę obwodową obudowy i który otacza końce nóżek wystających z przepustu ze szkła, a korpus metalowy na swoim końcu, skierowanym do wkładu zapalającego, ma zmniejszoną średnicę z obwodowym rowkiem, w którym są wykonane powyżej przepustów ze szkła co najmniej dwa wybrania, skierowane do otworów.

Korzystnie obudowa otacza korpus z tworzywa sztucznego i korpus metalowy, a na dolnym końcu korpusu metalowego jest z nim połączona przez zawinięcie obwodowe i masę zalewową.

W korzystnym ukształtowaniu na korpusie metalowym jest umieszczona struktura, która ma przewodzącą powierzchnię, na której jest umieszczone co najmniej jedno pasmo oporowe, które przez nacięcia laserowe na przewodzącej powierzchni tworzy co najmniej jeden mostek zapłonowy.

Zgodnie z wynalazkiem pasmo oporowe i przez to i mostek zapłonowy są wykonane z egzotermicznie reagującego materiału, korzystnie magnezu, cyrkonu lub ich stopów.

Korzystnie struktura ma metalizowaną 'stronę przednią i w połączeniu z przewodzącą powierzchnią na stronie przedniej tworzy kondensator, który jest włączony równolegle do obwodu zapłonowego.

Zaletą wynalazku jest zwarty sposób budowy i brak możliwości niekontrolowanego wydmuchu gazów i cząsteczek, ponieważ przy doprowadzeniu napięcia do obu nóżek następuje przepływ prądu przez element zapłonowo/zapalający, a elektryczna energia w mostku zapłonowym jest przemieniana w energię cieplną i mostek zapłonowy ogrzewa się. Wkład zapalający, umieszczony na mostku zapłonowym jest dzięki temu inicjowany i przez ciśnienie gazu, powstające przy wymianie reakcji wkładu zapalającego, lub wkładów zapalających jest przerywane wprasowane dno obudowy tak, że następuje jego otwarcie i gorące gazy i cząsteczki, wydostają się w celu zapalenia dołączonego ładunku.

Przy kształtowaniu korpusu z tworzywa sztucznego jego materiał wchodzi w obszar o nieznacznej średnicy korpusu metalowego i przenika przez rowek i wybrania w otwory i wypełnia je całkowicie powyżej przepustów ze szkła. Dzięki temu jest osiągnięte optymalne połączenie.

Nacięcie laserowe powoduje, że określone obszary przewodzącej powierzchni struktury są oddzielone od siebie. Przez zastosowanie na mostek zapłonowy magnezu lub cyrkonu albo ich stopów wkład zapalający nie musi być mechanicznie wprasowany na stałe w mostek zapłonowy, ponieważ mostek zapłonowy po inicjacji sam wywołuje reakcję egzotermiczną

Dzięki temu, że kondensator jest włączony równolegle do obwodu zapłonowego unika się niepożądanego wybuchu przez impulsy zakłóceniowe, napromieniowane o wysokiej częstotliwości lub tym podobne.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój przez element zapłonowo/zapalający, fig. 2 - korpus metalowy z osadzonymi nóżkami, na której to figurze fig. 2a - przekrój fig. 2b - widok obrócony o 90° wobec fig. 2a, fig. 3 - widok z góry na strukturze, a fig. 4 - korpus metalowy z osadzoną strukturą, na której to figurze fig. 4a przekrój, a fig. 4b - widok z góry.

Figura 1 pokazuje kompletny element zapłonowo/zapalający, mający tulejową obudowę 1, w której jako dno jest umieszczony korpus metalowy 7, przez który są wyprowadzone nóżki 5 jako elektryczne przewody doprowadzające. Przy tym korpus metalowy 7 ma otwory 8, w których jest umieszczony przepust ze szkła 6, przez który są przeprowadzone nóżki 5. Przepust ze szkła 6 izoluje nóżki 5 wobec korpusu metalowego 7. Mostek zapłonowy elementu zapłonowo/zapalającego jest umieszczony na strukturze 2, która jest umieszczona na korpusie metalowym 7. Nóżki 5 są wyprowadzone aż do struktury 2 i nawet trochę wystają poza nią. Nóżki 5 są przez lutowanie lub spajanie elektrycznie połączone ze strukturą 2. Korpus 9 z tworzywa sztucznego jest połączony złączem kształtowym z korpusem metalowym 7 i całkowicie wypełnia ścianę obwodową obudowy 1. We wnętrzu korpusu 9 jest utworzona pustka 16, w postaci szyjki butelki, na której dolnym końcu znajduje się struktura 2. Na strukturze 2 jest umieszczony wkład zapalający 4a, a nad nim drugi wkład zapalający 4b. Na stronie górnej

183 951 obudowa 1 posiada spłaszczenie 17 jako miejsce zadanego przełomu. Przez zawinięcie obwodowe 21 i masę zalewową 12 na dnie obudowa 1 jest połączona z korpusem metalowym 7.

Element zapłonowo/zapalający jest zwartym zespołem, który jest odporny na mechaniczne, termiczne i klimatyczne wpływy. Dzięki temu element zapłonowo/zapalający jest maksymalnie pewny i bezpieczny.

Dzięki metalowemu płaszczowi utworzonemu z tulej owej obudowy 1 i dodatkowemu umieszczeniu masy zalewowej 12 oraz dzięki szczelnym przepustom ze szkła 6, element zapłonowo/zapaląjący jest absolutnie szczelny.

W celu podwyższenia mechanicznej wytrzymałości przed wyłamaniem wkładu, wkład zapalający 4a, 4b, gdy jest potrzeba może być dodatkowo chroniony przez pokrywę 18.

Wkłady zapalające 4a, 4b mogą być umieszczane nie tylko w stanie suchym, ale także mokrym, po którym przeprowadza się suszenie. Wybór rodzaju umieszczania jest zależny od typu wkładu i związanej z tym ekonomicznej realizacji.

Typy wkładów i ilości wkładów są zależne od przypadku użycia i mogą być odpowiednio zmieniane. Także jest całkowicie możliwe wypełnienie elementu zapłonowo/zapalającego tylko jednym typem wkładu. Ma to zaletę, że koszty operacyjne są mniejsze niż przy umieszczeniu dwóch typów wkładów 4a, 4b.

Istotną cechą jest połączenie złączem kształtowym korpusu 9 z tworzywa sztucznego z częścią metalową 7. Pokazuje to szczególnie dobrze fig. 2a, b, która pokazuje korpus metalowy 7 z nóżkami 5, osadzonymi w przepuście ze szkła 6. Nóżki 5 są elektrycznie izolowane od korpusu metalowego 7 przez przepust ze szkła 6, i przy składowaniu są szczelne przed wilgocią i uniemożliwiają ucieczkę gazów przy zapłonie elementu zapłonowo/zapalającego.

W celu połączenia złączem kształtowym korpus metalowy 7 na swoim końcu, skierowanym do wkładu zapalającego (na fig. 2 nie pokazanym), ma mniejszą średnicę z obiegowym rowkiem 10. W rowku 10 są umieszczone co najmniej dwa wybrania 11, skierowane w stronę otworów 8, umieszczone powyżej przepustów ze szkła 6. Dzięki temu tworzywo sztuczne korpusu 9 może wzdłuż ściany 19 wnikać w rowek 10 i z niego przez wybrania 11 w otwory 8 i je wypełniać, dzięki czemu uzyskuje się maksymalnie mocne i trwałe i przez to szczelne sprzężenie korpusu 9 z korpusem metalowym 7.

Strona górna korpusu metalowego 7 i nóżki 5 są tak umieszczone, że struktura 2 jest trwale elektrycznie przyłączona, ponieważ np. nóżki 5 mają warstwę cynku, która wytwarza połączenie przy lutowaniu, lub warstwę złota, gdy połączenie jest wytwarzane za pomocą spajania.

Struktura 2, przedstawiona na fig. 3, ma jako powierzchnię - warstwę złota 13. Półkołowe wycięcia 20 służą do przyjęcia nóżek 5, które są połączone z warstwą złota 13. Poprzecznie do powierzchni jest umieszczone pasmo oporowe 14. Przez nacięcie laserowe 15 pasmo oporowe 14 jest oddzielone od warstwy złota 13 tak, że pozostaje tylko mostek zapłonowy 3.

Za pomocą cięcia laserowego 15 może być wycinana zmienna geometria mostka zapłonowego. W praktyce jest to niezbędne, ponieważ dzięki temu jest możliwa realizacja wymaganych, różnych elektrycznych danych. Dalszymi parametrami niezbędnymi do zabezpieczenia funkcjonalności, przy wymaganych mocach, jest grubość warstw i rodzaj materiałów, które korzystnie są umieszczane za pomocą sposobu rozpylania jonowego.

Pasmo oporowe 14 a przez to i mostek zapłonowy 3 składa się w specjalnym wykonaniu z egzotermicznie reagującego materiału, np. magnezu lub cyrkonu lub stopu tych materiałów.

Możliwość uniknięcia niepożądanego wybuchu za pomocą impulsów zakłócających, napromieniowania o wysokiej częstotliwości, i tym podobne polega na tym, że struktura 2 jest wykonana jako kondensator, który jest włączony równolegle do obwodu zapłonu. Może to być osiągnięte dzięki temu, że strona tylna struktury 2 jest odpowiednio metalizowana.

Figura 4 pokazuje zespół konstrukcyjny, korpus metalowy 7 z osadzonymi nóżkami 5 i przyłączoną strukturą 2 w przekroju (fig. 4a) i w widoku z góry (fig. 4b).

Struktura 2 jest elektrycznie połączona z nóżkami 5 za pomocą lutowia 21. Struktura 2 przylega płasko do powierzchni korpusu metalowego 7 i ma dwa półotwory 20, które są wypełnione przez nóżki 5. Dzięki temu może być osiągnięte nie tylko łatwe ustawienie części

183 951 podczas montażu, ale także pewne elektryczne połączenie. Połączenie może następować za pomocą lutowania, spojenia lub w inny odpowiedni rodzaj i sposób.

Naturalnie dodatkowo na strukturze mogą być umieszczone także inne elektroniczne elementy konstrukcyjne, jak rezystory, cewki, kondensatory, etc.

FIG.

183 951

FIG. 3

183 951

4α J

4b. )

183 951

FłG. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2.00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Element zapłonowo/zapalający, zawierający obudowę, w której są umieszczone elektryczne przewody przyłączeniowe, które są połączone z mostkiem zapłonowym, umieszczonym na strukturze, na której jest umieszczony co najmniej jeden wkład zapalający, przy czym przewodami przyłączeniowymi są nóżki, które są wyprowadzone przez przepust ze szkła w obudowie, a korpus metalowy tworzy dno obudowy i ma otwory, w których są umieszczone przepusty ze szkła, znamienny tym, że korpus metalowy (7) jest połączony złączem kształtowym z korpusem (9) z tworzywa sztucznego, który przykrywa ścianę obwodową obudowy (1) i który otacza końce nóżek (5) wystających z przepustu ze szkła (6), a korpus metalowy (7) na swoim końcu, skierowanym do wkładu zapalającego (4a, 4b), ma zmniejszoną średnicę z obwodowym rowkiem (10), w którym są wykonane powyżej przepustów ze szkła (6) co najmniej dwa wybrania (11), skierowane do otworów (8).
2. 2. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że obudowa (1) otacza korpus z tworzywa sztucznego i korpus metalowy (7), a na dolnym końcu korpusu metalowego (7) jest z nim połączona przez zawinięcie obwodowe (21) i masę zalewową (12).
3. 3. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że na korpusie metalowym (7) jest umieszczona struktura (2).
4. 4. Element według zastrz. 3, znamienny tym, że struktura (2) ma przewodzącą powierzchnię (13), na której jest umieszczone co najmniej jedno pasmo oporowe (14), które przez nacięcia laserowe (15) na przewodzącej powierzchni (13) tworzy co najmniej jeden mostek zapłonowy (3).
5. 5. Element według zastrz. 4, znamienny tym, że pasmo oporowe (14) i przez to i mostek zapłonowy (3) są wykonane z egzotermicznie reagującego materiału, korzystnie magnezu, cyrkonu lub ich stopów.
6. 6. Element według zastrz. 4, znamienny tym, że struktura (2) ma metalizowaną stronę dolną i w połączeniu z przewodzącą powierzchnią (13) na stronie przedniej tworzy kondensator, który jest włączony równolegle do obwodu zapłonowego.