RU2789287C1 - Electric ignitor with self-shut-off from the power supply - Google Patents

Abstract

FIELD: blasting.

SUBSTANCE: invention relates to the field of blasting, in particular to initiating devices, and can be used to ignite pyrotechnic compositions and explosives. The electric igniter with self-disconnection from the current source contains a housing in which a clip with a working charge and an igniting attachment adjacent to the incandescent bridge is placed; providing an electrical circuit between the terminals of the electric igniter, and a unit that provides a break in the electrical circuit, which is a non-conductive ring and a collet inserted into the holder, pressed by the support, the collet is a cap with spring-loaded petals that provide electrical contact between the holder and the support, while the ring is separated from of the holder with an insulating gasket and is made with a shoulder protruding at a fragility along the outer diameter with the possibility of deformation of the ring into the space between the holder and the support under the pressure of gaseous products when the sample and charge are ignited and the collet leaf ring is pressed by the shoulder to the support until the electrical contact is interrupted.

EFFECT: when the electric igniter is triggered, a reliable disconnection from the current source occurs.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к инициирующим устройствам, и может быть использовано для воспламенения пиротехнических составов и взрывчатых веществ.The invention relates to the field of blasting, in particular to initiating devices, and can be used to ignite pyrotechnic compositions and explosives.

Из предшествующего уровня техники известны электровоспламенительные устройства (ЭУ), в которых предусмотрено самоотключение от источника тока. Так, например, из описания к патенту RU 2156946 С1, 27.09.2000 «Электроинициатор с самоотключением от источника тока» известно ЭУ, содержащее электровоспламенитель с мостиком накаливания и воспламеняющим составом, а также дополнительно подключены параллельно мостику накаливания шунтирующий резистор и последовательно к ним плавкая вставка. При задействовании ЭУ импульсом тока вначале мостиком накаливания инициируется воспламеняющий состав, а затем происходит перегорание плавкой вставки, приводящее к обрыву тока независимо от величины остаточного сопротивления электровоспламенителя.From the prior art, electric ignition devices (EI) are known, which provide for self-disconnection from the current source. So, for example, from the description to the patent RU 2156946 C1, 09/27/2000 "Electrical initiator with self-shutdown from the current source", an EI is known that contains an electric igniter with an incandescent bridge and an igniting composition, and a shunt resistor is additionally connected in parallel with the incandescent bridge and a fusible insert is connected in series to them . When the EI is activated by a current pulse, the igniting composition is first initiated by the incandescent bridge, and then the fusible insert burns out, leading to a current break, regardless of the residual resistance of the electric igniter.

Недостатками данного технического решения являются необходимость использования более мощного и энергоемкого источника тока, падение надежности работы ЭУ в условиях пониженных температур, относительно большой промежуток времени между моментом срабатывания ЭУ и моментом его отключения от источника тока.The disadvantages of this technical solution are the need to use a more powerful and energy-intensive current source, a drop in the reliability of the EM at low temperatures, a relatively long time interval between the moment the EM is triggered and the moment it is disconnected from the current source.

Известен электровоспламенитель с самоотключением от источника тока (патент RU 2263871 С1, 10.11.2005 «Электровоспламенитель»), содержащий корте, колодочку с встроенными электровводами, мостик накаливания, прикрепленный к ним воспламеняющий состав, при этом торцы электровводов выполнены заподлицо с поверхностью колодочки или заглублены относительно поверхности колодочки и покрыты прочным, огнестойким изолирующим составом на основе эпоксидной смолы. При подключении электровводов к источнику тока мостик накаливания нагревается, поджигает воспламенительный состав и при достижении температуры ~1400°С расплавляется и теряет свою сплошность, продукты горения воспламенительного состава и основного заряда способствуют полному разрушению мостика. После срабатывания электровоспламенителя торпы электровводов оказываются электрически изолированными друг от друга, ток между ними отсутствует, электровоспламенитель оказывается отключенным от источника тока.Known electric igniter with self-shutdown from the current source (patent RU 2263871 C1, 10.11.2005 "Electric igniter"), containing corte, a block with built-in electrical inputs, an incandescent bridge, a flammable composition attached to them, while the ends of the electrical inputs are made flush with the surface of the block or recessed relative to surface of the pad and coated with a durable, flame retardant epoxy resin insulating compound. When the electrical inputs are connected to a power source, the incandescent bridge heats up, ignites the igniter composition, and when the temperature reaches ~1400°C, it melts and loses its continuity, the combustion products of the igniter composition and the main charge contribute to the complete destruction of the bridge. After the electric igniter is activated, the torps of the electrical inputs are electrically isolated from each other, there is no current between them, the electric igniter is disconnected from the current source.

Недостатком данного электровоспламенителя является использование изолирующего состава, выполненного на основе эпоксидной смолы, которым покрыты места крепления и концевые участки мостика, а также торцы электровводов. При достаточно длительном тепловом воздействии продуктов сгорания воспламенительного состава эпоксидная смола (температура разложения ~ 300°С) начинает выгорать, что может привести к появлению электрической проводимости между электровводами после срабатывания электровоспламенителя, что снижает надежность самоотключения данного электровоспламенителя от источника тока.The disadvantage of this electric igniter is the use of an insulating composition made on the basis of epoxy resin, which covers the attachment points and end sections of the bridge, as well as the ends of the electrical inputs. With a sufficiently long thermal effect of the combustion products of the igniter composition, the epoxy resin (decomposition temperature ~ 300 ° C) begins to burn out, which can lead to the appearance of electrical conductivity between the electrical inputs after the electric igniter is triggered, which reduces the reliability of the self-disconnection of this electric igniter from the current source.

Известен также электровоспламенитель с самоотключением от источника тока (авторское свидетельство RU 650414 A1, 10.10.1995 «Электроинициатор с самоотключением проводов»), выбранный в качестве прототипа заявляемому устройству. Электровоспламенитель включает корпус с рабочим зарядом и воспламеняющей навеской, примыкающей к мостику накаливания, обеспечивающему замыкание электрической цени между выводами электровоспламенителя. В конструкцию входит узел, обеспечивающий разрыв электрической цепи, который представляет собой поршень со срезным буртом, торец которого поджимает воспламеняющую навеску. Поршень снабжен герметизирующей манжетой и установлен в изоляционной втулке. Провода проходят в осевом направлении через продольные каналы поршня и на выходе из поршня вдоль радиальных каналов свободные концы проводов, уложенных в периферийных выточках по торцу втулки и выведенных через центральное отверстие в корпусе, зафиксированы с помощью образованной петли. При срабатывании электровоспламенителя образующиеся при горении рабочего заряда газообразные продукты двигают поршень, который перерезает провода, размещенные в изоляционной втулке, отключая тем самым электровоспламенитель от источника тока.Also known is an electric igniter with self-shutdown from a current source (author's certificate RU 650414 A1, 10.10.1995 "Electrical initiator with self-shutdown wires"), selected as a prototype for the claimed device. The electric igniter includes a housing with a working charge and an igniting attachment adjacent to the incandescent bridge, which ensures the circuit of the electrical circuit between the electric igniter terminals. The design includes a unit that provides a break in the electrical circuit, which is a piston with a shear shoulder, the end of which presses the flammable sample. The piston is equipped with a sealing cuff and is installed in an insulating sleeve. The wires pass in the axial direction through the longitudinal channels of the piston and at the outlet of the piston along the radial channels, the free ends of the wires laid in the peripheral grooves along the end of the bushing and led out through the central hole in the body are fixed with the help of a formed loop. When the electric igniter is triggered, the gaseous products formed during the combustion of the working charge move the piston, which cuts the wires placed in the insulating sleeve, thereby disconnecting the electric igniter from the current source.

Недостатком прототипа является наличие подвижного поршня, который может заклиниться при своем движении и не перерезать провода, что не обеспечит самоотключение от источника тока.The disadvantage of the prototype is the presence of a movable piston, which can jam during its movement and not cut the wires, which will not provide self-disconnection from the current source.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности самоотключения электровоспламенителя от источника тока при воспламенении пиротехнических и пороховых зарядов.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability of self-shutdown of the electric igniter from the current source when pyrotechnic and powder charges are ignited.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в электровоспламенителе с самоотключением от источника тока, содержащем корпус, в котором размещены обойма с рабочим зарядом и воспламеняющей навеской, примыкающей к мостику накаливания, обеспечивающему замыкание электрической цепи между выводами электровоспламенителя, и узел, обеспечивающий разрыв электрической цепи, новым является то, что узел, обеспечивающий разрыв электрической цепи, представляет собой вставленные в обойму неэлектропроводное кольцо и цангу, поджатые опорой, цанга представляет собой колпачок с подпружиненными лепестками, обеспечивающими электрический контакт между обоймой и опорой, при этом кольцо отделено от обоймы изолирующей прокладкой и выполнено е выступающим под утлом по наружному диаметру буртом, с возможностью деформации кольца в пространство между обоймой и опорой под действием давления газообразных продуктов при воспламенении навески и заряда и поджатием буртом кольца лепестков цанги к опоре до прерывания электрического контакта.The specified technical result is achieved due to the fact that in an electric igniter with a self-shutdown from a current source, containing a housing in which a clip with a working charge and an igniting attachment is placed, adjacent to the incandescent bridge, which ensures the electrical circuit is closed between the electrical igniter terminals, and a node that provides a break in the electrical chain, the novelty is that the unit that provides the break in the electrical circuit is a non-conductive ring inserted into the holder and a collet, pressed by the support, the collet is a cap with spring-loaded petals that provide electrical contact between the holder and the support, while the ring is separated from the insulating holder a gasket and is made with a shoulder protruding at an angle along the outer diameter, with the possibility of deformation of the ring into the space between the holder and the support under the pressure of gaseous products when the sample and charge are ignited and the collar presses the ring of the collet petals to the support up to interruption of electrical contact.

Выполнение цанги с четырьмя лепестками обеспечивает надежный электрический контакт, а также за счет жесткой фиксации на опоре позволяет установить ее в обойму без перекосов.The implementation of the collet with four petals provides reliable electrical contact, and also due to the rigid fixation on the support allows you to install it in the holder without distortion.

Кольцо выполнено с выступающим по наружному диаметру под углом буртом, который при деформации кольца позволяет равномерно поджимать лепестки цанги к опоре.The ring is made with a shoulder protruding along the outer diameter at an angle, which, when the ring is deformed, makes it possible to evenly press the collet petals to the support.

На фиг.1 схематически изображен электродетонатор, в состав которого входит электровоспламенитель с самоотключением от источника тока коаксиальной конструкции, на фиг.3 - традиционной конструкции, где обозначено:Figure 1 schematically shows an electric detonator, which includes an electric igniter with self-shutdown from a current source of a coaxial design, figure 3 - traditional design, where it is indicated:

1 - корпус электродетонатора;1 - body of the electric detonator;

2 - изоляционная втулка;2 - insulating sleeve;

3 - воспламенительный состав;3 - igniter composition;

4 - рабочий заряд;4 - working charge;

5 - мостик накаливания;5 - incandescent bridge;

6 - колодочка;6 - block;

7 - обойма;7 - clip;

8 - изолирующая прокладка;8 - insulating gasket;

9 - кольцо;9 - ring;

10 - цанга;10 - collet;

11 - втулка;11 - bushing;

12 - контакт;12 - contact;

13 - опора;13 - support;

14 - подпорная втулка;14 - retaining sleeve;

15 - гайка;15 - nut;

16 - выводы;16 - conclusions;

17 - клей эпоксидный.17 - epoxy glue.

Примером конкретного выполнения заявляемого устройства может служить электровоспламенитель в составе электродетонатора, приведенного на фиг.1 или фиг.3.An example of a specific implementation of the proposed device can serve as an electric igniter as part of the electric detonator shown in figure 1 or figure 3.

В корпусе 1 электродетонатора установлена изоляционная втулка 2 с обоймой 7, изолирующей прокладкой 8. кольцом 9. цангой 10 и опорой 13, поджатой через подпорную втулку 14 гайкой 15. В обойму 7 установлена колодочка 6 с мостиком накаливания 5 с напрессованными воспламенительным составом 3 и рабочим зарядом 4. Электрическая цепь мостика накаливания 5 с выводами 16 осуществляется через опору 13, цангу 10, обойму 7 и контакт 12, установленный в неэлектропроводную втулку 11. Толщина лепестков цанги 10 составляет 0.02 - 0.03 диаметра, для придания с одной стороны необходимой жесткости для обеспечения надежного электрического контакта, а с другой для возможности их поджатая при деформации кольца 9. Толщина кольца 9 составляет 0.15 - 0,2 диаметра, для создания необходимого количества деформированного материала для заполнения пространства между обоймой 7 и опорой 13.In the body 1 of the electric detonator, an insulating sleeve 2 is installed with a clip 7, an insulating gasket 8, a ring 9, a collet 10 and a support 13, pressed through a retaining sleeve 14 by a nut 15. charge 4. The electrical circuit of the incandescent bridge 5 with terminals 16 is carried out through the support 13, the collet 10, the clip 7 and the contact 12 installed in the non-conductive sleeve 11. The thickness of the petals of the collet 10 is 0.02 - 0.03 diameter, to give the necessary rigidity on one side to ensure reliable electrical contact, and on the other hand, for the possibility of them being compressed when the ring 9 is deformed. The thickness of the ring 9 is 0.15 - 0.2 of the diameter, to create the necessary amount of deformed material to fill the space between the clip 7 and the support 13.

При задействовании электродетонатора импульсом электрического тока происходит срабатывание рабочего заряда 4, за счет давления газообразных продуктов обойма 7 перемещается в осевом направлении в полости изолирующей втулки 2. При этом происходит деформация кольца 9 в пространство между обоймой 7 и опорой 13. поджимая лепестки цанги 10. Электрическая цепь между выводами 16 электродетонатора надежно разрывается. За счет деформируемого кольца 9 и неэлектропроводной втулки 11 полностью исключается возможность проникновения электропроводящих продуктов срабатывания в зазор между поджатой цангой 10 к опоре 13 и обоймой 7.When the electric detonator is activated by an electric current pulse, the working charge 4 is activated, due to the pressure of gaseous products, the clip 7 moves in the axial direction in the cavity of the insulating sleeve 2. In this case, the ring 9 is deformed into the space between the clip 7 and the support 13. pressing the petals of the collet 10. Electric the circuit between the terminals 16 of the electric detonator is reliably broken. Due to the deformable ring 9 and non-conductive sleeve 11, the possibility of penetration of electrically conductive actuation products into the gap between the pressed collet 10 to the support 13 and the holder 7 is completely excluded.

Опытная проверка заявляемого устройства подтвердила высокую надежность самоотключения от источника тока после срабатывания. По результатам более 50 испытаний сопротивление между выводами после срабатывания составляло не менее 20 МОм.Experimental verification of the proposed device confirmed the high reliability of self-disconnection from the current source after operation. According to the results of more than 50 tests, the resistance between the terminals after operation was at least 20 MΩ.

Claims (1)

Электровоспламенитель с самоотключением от источника тока, содержащий корпус, в котором размещены обойма с рабочим зарядом и воспламеняющей навеской, примыкающей к мостику накаливания, обеспечивающему замыкание электрической цепи между выводами электровоспламенителя, и узел, обеспечивающий разрыв электрической цепи, отличающийся тем, что узел, обеспечивающий разрыв электрической цепи, представляет собой вставленные в обойму неэлектропроводное кольцо и цангу, поджатые опорой, цанга представляет собой колпачок с подпружиненными лепестками, обеспечивающими электрический контакт между обоймой и опорой, при этом кольцо отделено от обоймы изолирующей прокладкой и выполнено с выступающим под углом по наружному диаметру буртом с возможностью деформации кольца в пространство между обоймой и опорой под действием давления газообразных продуктов при воспламенении навески и заряда и поджатием буртом кольца лепестков цанги к опоре до прерывания электрического контакта.An electric igniter with self-shutdown from a current source, containing a housing in which a holder with a working charge and an igniting hitch is located adjacent to the incandescent bridge, which ensures the closure of the electrical circuit between the terminals of the electric igniter, and a node that provides an electrical circuit break, characterized in that the node that provides a break electrical circuit, is a non-conductive ring and a collet inserted into the holder, pressed by the support, the collet is a cap with spring-loaded petals that provide electrical contact between the holder and the support, while the ring is separated from the holder by an insulating gasket and is made with a collar protruding at an angle along the outer diameter with the possibility of deformation of the ring into the space between the holder and the support under the pressure of gaseous products when the sample and charge are ignited and the collar of the ring of the collet petals is pressed against the support until the electrical contact is interrupted.

Images