DE7827865U1 - ELECTRIC IGNITION DEVICE - Google Patents
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Description
- 3 - . · ■ ■ J. - 3 -. · ■ ■ J.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Zündvorrichtung, oder kurz "Zündpille" genannt. The present invention relates to a novel ignition device, or "squib" for short.
Zur Zündung von Sprengstoffen, namentlich in Sprengkörpern, wie Geschossen, Raketen etc. wurden bisher u.a. elektrische Detonatoren, sogenannte Zündpillen verwendet. Diese bestehen im Prinzip aus einem etwa 0.5-1.0 cm grossen elektrisch leitenden Gehäuse, einem darin hineinragenden, vom Gehäuse mittels einer Isolationspackung getrennten Polstift und einer den Polstift und das Gehäuse verbindenden elektrisch leitenden metallischen Verbindung mit einem verhälthismässig niedrigen | Widerstand von grössenordnungsmässig circa 1-20 Ohm. Hierbei ΐ wurden als metallische Verbindung bisher feine Drähte oder leiten gemachte Zündsätze, sogenannte Spaltzünder mit hohem Widerstand, welche auf einem Funkengeber aufgepresst sind, verwendet. Solche Metall-verbindungen (Zünd- oder Glühdrähte oder Spaltzünder) schmelzen unter dem Stromstoss, welcher beim Aufprall des Sprengkörpers auf an sich bekannte Art und \ Weise durch besagte Metall-verbindung der Zündpille geleitet \. wird, wobei Funkenschlag eintritt und der unmittelbar an der metallischen Verbindung liegende Zündsatz gezündet wird.For the ignition of explosives, namely in explosive devices such as projectiles, rockets, etc., electrical detonators, so-called fuses, have been used up to now. These consist in principle of an approximately 0.5-1.0 cm large electrically conductive housing, a pole pin protruding into it, separated from the housing by means of an insulation packing, and an electrically conductive metallic connection with a relatively low | Resistance of the order of magnitude of approx. 1-20 ohms. Up to now, fine wires or conductive ignition charges, so-called gap igniters with high resistance, which are pressed onto a spark generator, have been used as the metallic connection. Such metal compounds (spark or glow wires or gap igniter) melt under the current surge which passed in a known way and \ manner connection metal by said squib upon impact of the explosive \. is, with sparks occurring and the ignition charge lying directly on the metallic connection is ignited.
Als Zündsätze dienen übliche Sprengstoffe, wie z.B. "Nitro-Penta"Usual explosives such as "Nitro-Penta" are used as ignition charges
(Nitro-pentaerythrit) oder kombinierte Zündsätze, welche aus I (Nitro-pentaerythritol) or combined primers, which from I.
einem sogenannten Primärzünder, z.B. Silberazid, und einem |a so-called primary detonator, e.g. silver azide, and a |
Sekundärzünder, z. B. Nitro-Penta bestehen. Hierbei werden die 5Secondary igniter, e.g. B. Nitro-Penta exist. Here the 5
kombinierten Zündsätze bevorzugt. i: combined primers preferred. i :
Jedoch genügt die Empfindlichkeit solcher Metallfäden und Spaltzünder den heutigen Anforderungen der Munitions- und SprengstoffIndustrie nicht mehr. Auch sind der FeinheitHowever, the sensitivity of such metal threads is sufficient Crackers no longer meet today's requirements of the ammunition and explosives industry. Also are the delicacy
solcher Metall-verbindungen wegen zunehmender Unsicherheitsuch metal compounds because of increasing uncertainty
und Gefährlichkeit Grenzen gesetzt. Ausserdem lassen sich |and danger set limits. In addition, |
solche Zünder nicht mit der heutzutage erforderlichen Konstanz reproduzieren.such detonators cannot reproduce with the constancy required today.
Es wurde nun eine Zündvorrichtung gefunden, welche den bisherigen hinsichtlich Sicherheit. Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit deutlich überlegen ist. Ein weiterer Vorteil dieser Zündvorrichtung besteht darin, dass sie den extrem hohen Beschleunigungen standhält.It has now been found an ignition device, which the previous in terms of safety. Sensitivity and reproducibility is clearly superior. Another advantage of this igniter is that it is extremely withstands high accelerations.
Die erfindungsgemässe Zündvorrichtung besteht aus zwei durch eine Isolierung voneinander getrennten Polen, welche an ihren mit einem Zündsatz in Berührung stehenden Seiten durch eine metallische Zündbrücke leitend verbunden sind. Die Zündvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zündbrücke durch die zwei wenigstens angenähert parallelen Enden einer einen Pol umgebenden, in eine beide Pole leitend verbindende Metallschicht eingelassenen isolierenden Aussparung, gebildet wird.The ignition device according to the invention consists of two through an insulation of separate poles, which on their sides which are in contact with an ignition charge by a metallic ignition bridge are conductively connected. The ignition device is characterized in that the ignition bridge by the two at least approximately parallel ends of one that surrounds one pole and one that conductively connects both poles Metal layer embedded insulating recess, is formed.
Mit Vorteil ist besagte isolierende Aussparung spiralförmig und ihre beiden Enden liegen genau parallel nebeneinander (siehe Fig. 2 und Fig. 5). Andere als spiralförmige (und zwar nahezu kreisförmigspiralförmige), wie z.B. eckige Aussparungen, wie sie Fig. 3 zeigt, kommen eher selten vor.Said insulating recess is advantageously spiral-shaped and its two ends are exactly parallel to one another (see Figs. 2 and 5). Other than spiral-shaped (and almost circular-spiral-shaped), such as angular recesses, as shown in FIG. 3, occur rather rarely.
In der Praxis kommt die erfindungsgemässe Zündvorrichtung in zwei Hauptausführungen zur Anwendung, nämlich:In practice, the ignition device according to the invention comes into play two main types of application, namely:
1) die im folgenden als "Einpol-Zündvorrichtung" bezeichnete Form. In dieser Zündvorrichtung wird der eine Pol von einem metallischen Gehäuse und der andere Pol von einem aus dem1) the form hereinafter referred to as "single-pole igniter". In this ignition device one pole becomes one metallic housing and the other pole from one of the
w C w C
Gehäuse ragenden Stift gebildet. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen kreisförmige Spirale wenigstens angenähert in der Mitte zwischen dem Stift und dem Gehäuse verläuft, undHousing protruding pin formed. This embodiment is thereby characterized in that the substantially circular spiral is at least approximately midway between the pin and the housing, and
2) die im folgenden als "Zweipol-Zündvorrichtung" bezeichnete Form. In dieser Ausführungsform sind die beiden Pole aus der Zündvorrichtung herausragende (meist einander parallele) Stifte.2) the form hereinafter referred to as "two-pole igniter". In this embodiment the two poles are from the Ignition device protruding (mostly parallel) pins.
Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen kreisförmig ausgebildete spiralige AussparungThis embodiment is characterized in that the im essentially circular spiral recess
:| einen der Polstifte so umgibt, dass die Zündbrücke wenigstens angenähert mittig zwischen den Polstiften angeordnet ist.: | surrounds one of the pole pins in such a way that the ignition bridge is at least is arranged approximately in the middle between the pole pins.
Die zuerst genannte "Einpol-Zündvorrichtung" ist gegenwärtig die häufiger vorkommende und in der Regel bevorzugte Ausführungsform, und von dieser soll zunächst die Rede sein. The first-mentioned "single-pole ignition device" is currently the more common and generally preferred embodiment, and this will first be discussed.
Diese Zündvorrichtung besteht in der Praxis aus einem elektrisch leitenden Gehäuse, einem darin steckenden und vom Gehäuse isolierten Polstift und einer Metallschicht, welche den Polstift und das Gehäuse elektrisch leitend verbindet, und deren eine Seite auf dem Polstift und der den Polstift umgebenden Isolation und deren andere Seite auf einem Zündsatz aufliegt. Die Zündvorrichtung gemäss dieser Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in besagter Metallschicht eine die Eintrittsstelle des Polstiftes in die Metallschicht umgebende isolierende Aussparung spiralig und derart angebracht ist, dass der zwischen deren (parallel nebeneinander liegenden) .Spiralenden liegende Schichtteil einen den Erfordernissen der Zündung angepassten Widerstand in der Grössenordung von 1-300 Ohm aufweist. Die spiralige Aussparung ist vorzugsweise ungefähr kreisförmig, kann aber gelegentlich andere Formen aufweisen.In practice, this ignition device consists of an electrically conductive housing, a housing inserted therein and a housing insulated pole pin and a metal layer which connects the pole pin and the housing in an electrically conductive manner, and one of them Side on the pole pin and the insulation surrounding the pole pin and the other side rests on an ignition charge. The ignition device according to this embodiment is characterized by that in said metal layer an insulating recess surrounding the entry point of the pole pin into the metal layer spiral and is attached in such a way that the layer part lying between their (parallel adjacent) .Spiralenden lying has a resistance of the order of 1-300 ohms adapted to the requirements of the ignition. The spiral recess is preferably approximately circular, but may be of other shapes on occasion.
• * t I• * t I
I Mit Vorteil verwendet man Zündpillen, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind. Darnach handelt es sich um eine Zündvorrichtung, bestehend aus dem elektrisch leitenden Gehäuse 2, dem darinI It is advantageous to use squibs as shown in FIG. 1 are. According to this, it is an ignition device consisting of the electrically conductive housing 2, which is inside
'! steckenden und vom Gehäuse durch die Isolationsschicht 5 getrennten Polstift 1, der Metallschicht 3, welche den Polstift '! plugged and separated from the housing by the insulation layer 5 pole pin 1, the metal layer 3, which the pole pin
■ und das Gehäuse 2 elektrisch leitend verbindet, und deren eine Seite auf dem Ende des Polstiftes 1 und der Isolationsschicht 5 und deren andere Seite auf dem Zündsatz 4 aufliegt. Diese Vor-■ and the housing 2 connects in an electrically conductive manner, and one of them Side on the end of the pole pin 1 and the insulation layer 5 and the other side on the igniter 4 rests. This pro
(■ richtung gemäss Fig. 1 ist im Querschnitt aus technischen I Gründen vorzugsweise kreisförmig. Die darin liegende Metall-'? schicht 3 ist in der Draufsicht in Fig. 2 abgebildet.(■ direction according to Fig. 1 is in cross section from technical I grounds preferably circular. The metal '? layer 3 is shown in plan view in FIG.
Gemäss der Erfindung ist in Fig. 2 in der Metallschicht 3 eineAccording to the invention, in FIG. 2 in the metal layer 3 there is a
Ii die Eintrittsstelle des Polstiftes 1 in die Metallschicht um- Ii the entry point of the pole pin 1 in the metal layer around-
!| gebende isolierende Aussparung 6 spiralig und. derart angebracht, ! | giving insulating recess 6 spiral and. so attached
f dass der zwischen deren Spiralenden liegende Schichtteil 7f that the layer part 7 lying between their spiral ends
I einen den Erfordernissen der Zündung angepassten WiderstandI a resistor adapted to the requirements of the ignition
I (d.h. ca. 1-300 Ohm) aufweist. Die Nut 8 in der Metallschicht 3I (i.e. approx. 1-300 ohms). The groove 8 in the metal layer 3
I stellt eine übliche Oeffnung für die Entlüftung des ZündsatzesI provides a common opening for venting the primer
f dar..f dar ..
I Das elektrisch leitende Gehäuse, der Polstift und die IsolationI The electrically conductive housing, the pole pin and the insulation
I liegen vorzugsweise in üblicher Ausführung vor. So bestehen derI are preferably in the customary version. So exist
jf; Polstift und das Gehäuse in der Regel aus einer hochwertigenjf; The pole pin and the housing are usually made of high quality
I Nickel-Kobalt-Eisen-Legierung und die Isolation aus speziellemI nickel-cobalt-iron alloy and the insulation made of special
I Material, insbesondere aus einem auf die obige Legierung abge-I material, in particular made of an alloy tailored to the above
S stimmten porenfreien Glas.S agreed pore-free glass.
Die Metallschicht 3 besteht vorteilhaft aus auf das Polstiftende 1, die Isolierung 5 und den Gehäuserand 2 (Fig. 2) im , Hochvakum aufgedampften einzelnen Schichten, namentlich aus I einer leitenden Haftschicht von grössenordnungsmässig I 0.015 μ Nickel-Chrom-Legierung und einer reinen LeitschichtThe metal layer 3 advantageously consists of the pole pin end 1, the insulation 5 and the housing edge 2 (Fig. 2) in , High vacuum vapor-deposited individual layers, namely from I a conductive adhesive layer of the order of magnitude I 0.015 μ nickel-chromium alloy and a pure conductive layer
der Grössenordnung von 0.15 μ Gold. Die spiralige Aussparung, Fig. 2, No. 6 umgibt das Ende des Polstiftes 1 fast kreisförmig und liegt vorteilhaft ungefähr in der Mitte zwischen Polstift und Gehäuse 2. Die Aussparung ist auf ihrer ganzen Länge grössen ordnungsmässig 20-100 μ, inbesondere 50 μ breit und ist, wie gesagt, spiralig um das Zentrum, d.h. um das Polstiftende 1 in Fig. 2 gelegt, wobei der Abstand zwischen zwei Spiralenden ca.' 20-100 μ, vorteilhaft ca. 40 μ beträgt. Die Länge, auf der die beiden Spiralenden nebeneinander liegen 7, kann je nach Anforderungen, beliebig variiert werden. Meist beträgt sie 100-1000 u, vorzugsweise ca. 500 u. Die Aussparung 6 wird vorteilhaft nach photolithographischer Methode auf die Metallschicht 3 aufgebracht. Näheres darüber kann man in der Publikation der Firma HOLEX Inc. (Hollister, California, USA) nachlesen. Diese Methode gestattet, die Abmessung der Zündstrecke 7 den speziellen Anforderungen der Praxis anzupassen und ist zudem sehr gut reproduzierbar. In selteneren Fällen wird die Aussparung 6 mit Lazerstrahlen "ausgeschnitten": es können dann, je nach der verwendeten Lazerapparatur, eckige Formen, wie Fig. 3 zeigt, entstehen.of the order of 0.15 μ gold. The spiral recess, Fig. 2, No. 6 surrounds the end of the pole pin 1 in an almost circular shape and is advantageously located approximately in the middle between the pole pin and the housing 2. The recess is roughly 20-100 μ, in particular 50 μ wide, over its entire length and, as I said, spirals around the center , ie placed around the pole pin end 1 in Fig. 2, the distance between two spiral ends being approx. 20-100 μ, advantageously about 40 μ. The length on which the two spiral ends lie next to one another 7 can be varied as required, depending on the requirements. Usually it is 100-1000 u, preferably about 500 u. The recess 6 is advantageously applied to the metal layer 3 using the photolithographic method. You can read more about this in the publication by HOLEX Inc. (Hollister, California, USA). This method allows the dimensions of the ignition gap 7 to be adapted to the special requirements of practice and is also very reproducible. In more rare cases, the recess 6 is "cut out" with laser beams: depending on the laser apparatus used, angular shapes, as shown in FIG. 3, can then arise.
Die Funktionsweise der erfindungsgemässen Zündvorrichtung ist folgende: Wenn beim Aufprall des Geschosses der Stromkreis zwischen Stromquelle (in Fig. 1 und 2 nicht eingezeichnet) und dem Polstift und Gehäuse der Zündpille geschlossen wird, fliesst ein Stromstoss von Polstift 1 via Metallschicht 3 zwischen den Enden der Spirale 6 durch das Teilstück 7 zum Gehäuse 2. Das Teilstück 7 schmilzt in der Folge, wobei ein Funkenschlag eintritt und der Zündsatz 4 gezündet wird.The mode of operation of the ignition device according to the invention is the following: If the circuit between the power source (not shown in Fig. 1 and 2) and the pole pin and housing of the squib is closed, a current surge flows from pole pin 1 via metal layer 3 between the Ends of the spiral 6 through the section 7 to the housing 2. The section 7 melts as a result, with a spark occurring and the ignition charge 4 is ignited.
Die "Zweipol-Zündvorrichtung" wird in Fig. 4 und 5 veranschaulicht. Darin bedeuten 9 und 10 die beiden Polstife, 11The "two-pole igniter" is illustrated in FIGS. Here 9 and 10 mean the two pole pins, 11
die Isolation, 12 das Gehäuse, 13 die leitende Schicht und 14 den Primärzünder.the insulation, 12 the housing, 13 the conductive layer and 14 the primary igniter.
Fig. 5 stellt die Draufsicht, dieser Zündvorrichtung, welche in der Praxis fast immer einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, dar. Die Bezugsnummer 9 und 10 sind die in die leitende Schicht 13 eintretenden Polstifte. Polstift 10 ist durch die isolierende Aussparung 15 umgeben, deren beide-Enden einander', parallel sind und die Zündbrücke 16 bilden.Fig. 5 shows the plan view, of this ignition device, which is shown in almost always has a circular cross-section in practice. The reference numerals 9 and 10 are those in the conductive Layer 13 entering pole pins. Pole pin 10 is surrounded by the insulating recess 15, the two ends of which are connected to each other ', are parallel and form the ignition bridge 16.
Der Stromstoss, der beim Aufprall des Geschosses erzeugt wird, fliesst vom Polstift 10 via Zündbrücke 16 zum Polstift 9 . Dadurch schmilzt die Zündbrücke 16, wodurch Funkenschlag eintritt und der unmittelbar unter der leitenden Schicht 13 liegenden Primärzünder 14 gezündet wird.The surge of electricity generated when the projectile hits the ground flows from pole pin 10 via ignition bridge 16 to pole pin 9. As a result, the ignition bridge 16 melts, as a result of which sparks occur and the primary igniter 14 lying directly below the conductive layer 13 is ignited.
Im übrigen gelten für diese "Zweipol-Zündvorrichtung" sinngemäss die gleichen technischen Ausführungen, wie sie vorstehend für die "Einpol-Zündvorrichtung" beschrieben sind, insbesondere was die Materialien, die praktische Ausführung der elektrisch leitenden Schicht und die Aussparung betrifft.Otherwise apply mutatis mutandis to this "two-pole ignition device" the same technical designs as are described above for the "single-pole ignition device", in particular as regards the materials, the practical implementation of the electrically conductive layer and the recess.
Elektrische Zündvorrichtung mit zwei voneinander elektrisch isolierten Polen. Die beiden Pole sind mit einer Zündbrücke elektrisch leitend miteinander verbunden, und zwar derart, dass beide Pole in eine leitende Metallschicht ragen, wobei der eine Pol durch eine in die Metallschicht eingelassene isolierende Aussparung umgeben ist. Die Enden dieser Aussparung liegen wenigstens angenähert parallel nebeneinander.Electric ignition device with two poles that are electrically isolated from one another. The two poles are with an ignition bridge electrically connected to one another in such a way that both poles protrude into a conductive metal layer, wherein one pole is surrounded by an insulating recess let into the metal layer. The ends of this recess are at least approximately parallel to each other.
In der bevorzugten Ausführungsform ist der eine Pol das Gehäuse und der andere ein in das Gehäuse hineinragender und von diesem isolierter Polstift.In the preferred embodiment, one pole is the housing and the other is one that protrudes into the housing and from this pole pin isolated.
Claims (4)
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