[go: up one dir, main page]

RU2263871C1 - Electric spark igniter - Google Patents

Electric spark igniter Download PDF

Info

Publication number
RU2263871C1
RU2263871C1 RU2004121268/02A RU2004121268A RU2263871C1 RU 2263871 C1 RU2263871 C1 RU 2263871C1 RU 2004121268/02 A RU2004121268/02 A RU 2004121268/02A RU 2004121268 A RU2004121268 A RU 2004121268A RU 2263871 C1 RU2263871 C1 RU 2263871C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electric
igniter
composition
self
inputs
Prior art date
Application number
RU2004121268/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Р.Г. Ленский (RU)
Р.Г. Ленский
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ
Министерство Российской Федерации по атомной энергии - Минатом РФ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ, Министерство Российской Федерации по атомной энергии - Минатом РФ filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ
Priority to RU2004121268/02A priority Critical patent/RU2263871C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2263871C1 publication Critical patent/RU2263871C1/en

Links

Landscapes

  • Air Bags (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

FIELD: production of electric spark igniters for boulder blasting.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the field of the boulder blasting. The electric spark igniter with self-cutoff from a current source contains: a body 5, a small leading-in socket 4 with the built-in electric inputs 3, a fuse head 1 fixed on the electric inputs on their butts and igniting the ignitable (igniter) composition (on the drawing it is not displayed) made on the basis of a mix of a blasting explosive and a powder of the active metal built-up on the fuse head. The butts of the electrical leads are made at a flush with a surface of the small leading-in socket or dipped below the level of the surface of the small leading-in socket and coated, including the places of the fuse head fixation with the electroinsulating compound 2 made on the basis of an epoxide resin with an epoxy hardener and with add-on as a filling material of a fine powder of high-melting inorganic compounds (in mass %) from 25 up to 30. The technical result is a capability to self-cutoff from a source of current after actuation.
EFFECT: the invention ensures a capability to self-cutoff from a source of current after actuation.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к взрывным работам, в частности к инициирующим устройствам, и может быть использовано в воспламенительных или взрывных устройствах.The invention relates to blasting operations, in particular to initiating devices, and can be used in igniter or explosive devices.

Известна конструкция электродетонатора с изолированным мостиком накаливания, состоящего из корпуса, вкладыша, пробки, выполненный из диэлектрического материала, мостика накаливания, прижатого к пробке изоляционной прокладкой, и легковоспламеняющегося состава, нанесенного поверх изолятора. Благодаря отсутствию физического контакта чувствительного инициирующего материала с мостиком накаливания обеспечивается отключение электродетонатора от источника тока после перегорания мостика [1].A known design of an electric detonator with an isolated incandescent bridge, consisting of a housing, an insert, a plug made of dielectric material, a filament bridge pressed against the plug by an insulating gasket, and a flammable composition deposited on top of the insulator. Due to the absence of physical contact of the sensitive initiating material with the incandescent bridge, the electric detonator is disconnected from the current source after the bridge burns out [1].

Недостатком данного технического решения, выбранного в качестве аналога, являются следующие факторы. Во-первых, в устройстве используется очень высокочувствительное легковоспламеняющееся вещество, во-вторых, при сгорании воспламеняемых составов или зарядов образующиеся токопроводящие продукты, находясь под большим давлением, проникают под изоляционную прокладку и межэлектродный промежуток, что может привести к короткому замыканию. В результате нивелируется эффект самоотключения.The disadvantage of this technical solution, selected as an analogue, is the following factors. Firstly, the device uses a very highly sensitive flammable substance, and secondly, during the combustion of flammable compositions or charges, the resulting conductive products, being under high pressure, penetrate the insulation strip and the interelectrode gap, which can lead to a short circuit. As a result, the effect of self-shutdown is leveled.

В качестве прототипа по исполнению для заявляемого устройства взят электрический мостиковый электродетонатор по патенту [2], содержащий корпус, колодочку с встроенными электровводами, воспламенительный состав и изолированный от металлического корпуса мостик накаливания, концевые участки которого, включая прилегающую зону вокруг точек крепления с соединительным электродом, покрыты изолирующим составом, который состоит из изолирующего лака, стекающего с области центра изогнутого мостика после процесса окунания или наносится на точки крепления в виде капель. Торцы электровводов выступают над поверхностью колодочки. Изолирующий слой скрывает острые кромки и выступающие концы проволоки и предотвращает разряд статического электричества между металлическим корпусом и точками крепления мостика накаливания.As a prototype for the execution of the claimed device, an electric bridge electric detonator according to the patent [2] is taken, comprising a housing, a shoe with built-in electric inputs, an igniter composition and an incandescent bridge isolated from a metal housing, the end sections of which, including the adjacent area around the attachment points with a connecting electrode, covered with an insulating composition, which consists of an insulating varnish flowing down from the center region of the curved bridge after the dipping process or is applied to the points drops mounts. The ends of the electrical inputs protrude above the surface of the pads. The insulating layer hides the sharp edges and protruding ends of the wire and prevents the discharge of static electricity between the metal casing and the attachment points of the incandescent bridge.

Недостатком выбранного прототипа является то, что устройство не предназначено для самоотключения и не обеспечивает его, так как имеются оголенные участки выступающих токоподводящих электродов, между которыми может произойти замыкание токопроводящими продуктами воспламеняемых составов после их сгорания, кроме того, изолирующий лак разрушается при сгорании воспламенительного состава, что также способствует увеличению электрической проводимости межэлектродного промежутка.The disadvantage of the selected prototype is that the device is not intended for self-shutdown and does not provide it, since there are exposed sections of protruding current-carrying electrodes between which short circuit of conductive products of flammable compositions can occur after their combustion, in addition, the insulating varnish is destroyed by combustion of the ignition composition, which also contributes to an increase in the electrical conductivity of the interelectrode gap.

Задача изобретения - достижение самоотключения от источника тока при воспламенении пиротехнических и пороховых зарядов.The objective of the invention is the achievement of self-disconnection from the current source when igniting pyrotechnic and powder charges.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в том, что при задействовании электровлспламенителя импульсом электрического тока амплитудой от 2 А и длительностью поддержания напряжения на электровводах 10-30 мс после сгорания воспламеняющего и рабочего составов происходит отключение электровоспламенителя от источника тока с вероятностью не менее 0,999. Самоотключение сохраняется при воспламенении рабочего заряда как образующего газообразные продукты горения (давление в камере до 600 кгс/см2), так и твердые шлаки.The technical result achieved by using the invention is that when the electric igniter is activated by an electric current pulse with an amplitude of 2 A and a voltage duration of 10-30 ms on the electric inputs, after ignition of the ignition and working compositions, the electric igniter is disconnected from the current source with a probability of at least 0.999 . Self-shutdown is maintained upon ignition of the working charge of both generating gaseous products of combustion (pressure in the chamber up to 600 kgf / cm 2 ) and solid slags.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в электровоспламенителе, содержащем корпус, колодочку с встроенными электровводами, мостик накаливания, прикрепленный к ним, воспламеняющий (воспламенительный) состав, торцы электровводов выполнены заподлицо с поверхностью колодочки или заглублены относительно поверхности колодочки и покрыты прочным, огнестойким изолирующим составом на основе эпоксидной смолы. Изолирующий состав содержит от 25 до 30% по массе порошок неорганического соединения из группы нитридов, карбидов и устойчивых оксидов. С целью повышения безопасности при обращении в качестве воспламенительного состава используется смесь бризантного (вторичного) взрывчатого вещества с порошком активного металла.The specified technical result is achieved due to the fact that in an electric igniter containing a housing, a shoe with built-in electrical inputs, an incandescent bridge attached to them, an igniting (igniting) composition, the ends of the electrical inputs are made flush with the surface of the shoe or buried relative to the surface of the shoe and are coated with a durable, fireproof epoxy resin insulating compound. The insulating composition contains from 25 to 30% by weight of the powder of an inorganic compound from the group of nitrides, carbides and stable oxides. In order to increase safety during handling, a mixture of blasting (secondary) explosive with active metal powder is used as an ignition composition.

Выполнение торцов электровводов заподлицо с поверхностью колодочки или с заглублением облегчает покрытие их электроизолирующим слоем. Покрытие торцов электровводов, включая места крепления мостика накаливания, изолирующим слоем исключает физический и электрический контакт электровводов с воспламенительным составом и продуктами сгорания этого состава после срабатывания, тем самым исключается активная электрическая связь между электровводами, т.е. реализуется самоотключение от источника тока.The execution of the ends of the electrical inputs flush with the surface of the pads or with a recess facilitates coating them with an electrically insulating layer. The coating of the ends of the electrical inputs, including the attachment points of the incandescent bridge, with an insulating layer eliminates the physical and electrical contact of the electrical inputs with the igniter composition and combustion products of this composition after operation, thereby eliminating active electrical connection between the electrical inputs, i.e. self-disconnection from the current source is realized.

Добавление в изолирующий состав от 25 до 30% по массе тонкого порошка тугоплавких неорганических соединений, например ковалентных карбидов или нитридов (в частности, бора) или устойчивых оксидов (в частности, кремния), придает композиции прочность и огнестойкость и способствует живучести покрытия при сгорании воспламенительного состава. Применение в качестве наполнителя порошка аморфного бора также позволяет достичь заявляемый технический результат. Указанная доля наполнителя обеспечивает оптимальную вязкость, при содержании менее 25% композиция оказывается легкотекучей, при содержании более 30% состав становится нетехнологичным в работе.The addition of 25 to 30% by weight of a fine powder of refractory inorganic compounds, for example, covalent carbides or nitrides (in particular, boron) or stable oxides (in particular, silicon), gives the composition strength and fire resistance and contributes to the survivability of the coating during combustion of an igniter composition. The use of amorphous boron powder as a filler also allows to achieve the claimed technical result. The specified fraction of the filler provides optimal viscosity, when the content is less than 25%, the composition turns out to be easily flowing, when the content is more than 30%, the composition becomes non-technological in operation.

Использование в качестве воспламенительного состава смеси бризантного взрывчатого вещества с порошком активного металла, наряду с покрытием торцов изолирующим слоем, существенно повышает безопасность при обращении по сравнению с устройствами с высокочувствительными инициирующими ВВ, в частности при пожаре или воздействии факторов электрической природы.The use of a blasting explosive mixture with an active metal powder as an ignition composition, along with coating the ends with an insulating layer, significantly improves handling safety compared to devices with highly sensitive initiating explosives, in particular during fire or exposure to electrical factors.

На чертеже схематически изображен электровоспламенитель с самоотключением от источника тока, где обозначено:The drawing schematically shows an electric igniter with self-disconnection from a current source, where it is indicated:

1 - мостик накаливания,1 - glow bridge,

2 - изолирующий состав,2 - insulating composition,

3 - электровводы,3 - electric inputs,

4 - колодочка,4 - block

5 - корпус электровоспламенителя,5 - housing electric igniter,

6 - воспламенительный состав,6 - igniter composition,

7 - рабочий заряд.7 - working charge.

При конкретном исполнении электровоспламенитель включал в качестве корпуса тонкостенную гильзу из алюминиевого сплава, колодочку из пресс-материала АГ-4С, электровводы из медной проволоки диаметром 0,5 мм, мостик накаливания из нихромовой проволоки Х20Н80-ВЦ диаметром 40 мкм, сопротивлением в среднем 1,2 Ом. Крепление его к электровводам производилось пайкой. В качестве изолирующего состава использовалась композиция из эпоксидной смолы ЭД-20 (40%), отвердителя Л-20 (32%) и неорганического пигмента (порошок карбида бора, нитрида бора или аморфного бора - 28%). В качестве воспламенительного использовался пиротехнический состав из смеси бризантного ВВ и порошка металла, в качестве рабочего заряда - октоген.For a specific design, the electric igniter included a thin-walled aluminum alloy sleeve, an AG-4C press material block, 0.5 mm diameter copper wire electrical inputs, an X20H80-VTs filament bridge of diameter 40 mm, an average resistance of 1, 2 ohms. Its fastening to electric inputs was carried out by soldering. A composition of ED-20 epoxy resin (40%), L-20 hardener (32%) and inorganic pigment (boron carbide powder, boron nitride or amorphous boron powder - 28%) were used as an insulating composition. The pyrotechnic composition of a mixture of a blasting explosive and a metal powder was used as an igniter, and octogen was used as a working charge.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подключении электровводов 3 к источнику тока мостик накаливания 1 нагревается, поджигает состав 6, при достижении температуры ~1400°С расплавляется и теряет свою сплошность, продукты горения воспламенительного состава 6 и основного заряда 7 способствуют полному разрушению мостика. После срабатывания электровоспламенителя торцы электровводов оказываются электрически изолированными друг от друга, ток между ними отсутствует, электровоспламенитель оказывается отключенным от источника тока.When the electric inputs 3 are connected to the current source, the glow bridge 1 heats up, ignites the composition 6, when it reaches a temperature of ~ 1400 ° C it melts and loses its continuity, the products of combustion of the ignition composition 6 and the main charge 7 contribute to the complete destruction of the bridge. After operation of the electric igniter, the ends of the electric inputs are electrically isolated from each other, there is no current between them, the electric igniter is disconnected from the current source.

Опытная проверка заявляемого устройства подтвердила высокую надежность самоотключения от источника тока электровоспламенителя в наиболее тяжелых условиях, вызванных воздействием на межэлектродный промежуток газообразных и твердых электропроводящих продуктов сгорания после перегорания мостика. Электровоспламенитель в составе взрывного устройства создавал давление до 600 ат. Было проведено 28 опытов с электровоспламенителями, имевшими среднее сопротивление 1,2 Ом. Задействование электровоспламенителей производилось импульсом электрического тока амплитудой 1,9-2,0 А, время поддержания напряжения на электровводах составляло 13 или 30 мс. Во всех опытах зарегистрировано давление в контрольном объеме, при этом среднее время до перегорания мостика и отключения от источника питания составило 7,6 мс при среднеквадратическом отклонении 0,66 мс. Таким образом, время жизни мостика всегда оказывалось короче длительности поддержания напряжения на электровводах, т.е. реализовывалось самоотключение.Experimental verification of the claimed device has confirmed the high reliability of self-disconnection from the current source of an electric igniter in the most difficult conditions caused by exposure to gaseous and solid electrically conductive products of combustion after burning of the bridge. The electric igniter in the explosive device created a pressure of up to 600 atm. 28 experiments were carried out with electric igniters having an average resistance of 1.2 Ohms. The use of electric igniters was carried out by an electric current pulse with an amplitude of 1.9-2.0 A, the voltage maintenance time at the electric inputs was 13 or 30 ms. In all experiments, the pressure in the control volume was recorded, while the average time before the bridge burned out and disconnected from the power source was 7.6 ms with a standard deviation of 0.66 ms. Thus, the lifetime of the bridge always turned out to be shorter than the duration of maintaining the voltage at the electric inputs, i.e. implemented self-shutdown.

Источники информацииSources of information

1. M.E.Gill, E.D.Iangley. Электровоспламенитель с изолированным мостиком // Патент США №3249047, кл. 102-28, опубликован 03.05.1966.1. M.E. Gill, E. D. Iangley. An electric igniter with an isolated bridge // US Patent No. 3249047, cl. 102-28, published on 05/03/1966.

2. Diehl GMBH&Co. Мостиковый электродетонатор // Патент ФРГ №DE 3613134, кл. F 42 B 3/12, опубликован 22.10.1987.2. Diehl GMBH & Co. Bridge electric detonator // German patent No.DE 3613134, class. F 42 B 3/12, published 10/22/1987.

Claims (2)

1. Электровоспламенитель, содержащий корпус, колодочку с встроенными электровводами, воспламенительный состав, мостик накаливания, прикрепленный к электровводам, при этом места крепления и концевые участки мостика покрыты изолирующим составом, отличающийся тем, что торцы электровводов выполнены заподлицо с поверхностью колодочки или заглублены и покрыты изолирующим составом, причем изолирующий состав выполнен на основе эпоксидной смолы с добавлением в качестве наполнителя тонкого порошка тугоплавких неорганических соединений от 25-30% по массе.1. An electric igniter comprising a housing, a block with built-in electric inputs, an igniter composition, an incandescent bridge attached to the electric inputs, wherein the attachment points and the end sections of the bridge are coated with an insulating composition, characterized in that the ends of the electric inputs are flush with the surface of the block or are buried and covered with an insulating composition, and the insulating composition is made on the basis of epoxy resin with the addition of a fine powder of refractory inorganic compounds from 25-3 as a filler 0% by weight. 2. Электровоспламенитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве воспламенительного состава используется смесь бризантного взрывчатого вещества с порошком активного металла.2. The electric igniter according to claim 1, characterized in that a mixture of blasting explosive with an active metal powder is used as an igniter composition.
RU2004121268/02A 2004-07-12 2004-07-12 Electric spark igniter RU2263871C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004121268/02A RU2263871C1 (en) 2004-07-12 2004-07-12 Electric spark igniter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004121268/02A RU2263871C1 (en) 2004-07-12 2004-07-12 Electric spark igniter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2263871C1 true RU2263871C1 (en) 2005-11-10

Family

ID=35865474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004121268/02A RU2263871C1 (en) 2004-07-12 2004-07-12 Electric spark igniter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2263871C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475693C1 (en) * 2011-07-07 2013-02-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Electric spark igniter
RU2496756C1 (en) * 2012-02-21 2013-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" Low-sensitive explosive compound for electric detonator charging
RU178965U1 (en) * 2018-01-15 2018-04-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Electric igniter
RU2789287C1 (en) * 2022-07-01 2023-02-01 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Electric ignitor with self-shut-off from the power supply

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3249047A (en) * 1964-09-11 1966-05-03 Olin Mathieson Electric squib device with insulated resistance bridge wire
DE3613134A1 (en) * 1986-04-18 1987-10-22 Diehl Gmbh & Co Electrical bridge wire detonator
SU1663997A1 (en) * 1989-06-19 1995-10-27 Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева Electric fuse

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3249047A (en) * 1964-09-11 1966-05-03 Olin Mathieson Electric squib device with insulated resistance bridge wire
DE3613134A1 (en) * 1986-04-18 1987-10-22 Diehl Gmbh & Co Electrical bridge wire detonator
SU1663997A1 (en) * 1989-06-19 1995-10-27 Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева Electric fuse

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475693C1 (en) * 2011-07-07 2013-02-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Electric spark igniter
RU2496756C1 (en) * 2012-02-21 2013-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" Low-sensitive explosive compound for electric detonator charging
RU178965U1 (en) * 2018-01-15 2018-04-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Electric igniter
RU2789287C1 (en) * 2022-07-01 2023-02-01 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Electric ignitor with self-shut-off from the power supply
RU224894U1 (en) * 2024-01-26 2024-04-08 Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" ELECTRIC DETONATOR WITH SELF-SHUT-OFF FROM CURRENT SOURCE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100383335B1 (en) Electropyrotechnic igniter
JP3649251B2 (en) Serial arc plasma injector
US6332403B1 (en) Ammunition cartridge with electrically ignited propellant charge
NO170799B (en) INITIAL ELEMENT OF PRIMARY EXPLOSION-FREE TYPE AND USE IT IN A PRIMARY EXPLOSION-FREE EXPLOSION CAPS
US6237494B1 (en) Ignition component for a pyrotechnic composition or propellant charge
CA1108932A (en) Device for an electric igniter
CA2773060C (en) Blasting cartridge, blasting apparatus, and blasting method
CZ9900868A3 (en) Igniting or firing element with an igniting jumper on a chip
US2708877A (en) Low tension igniter for explosives
KR20010098795A (en) Cartridge having an electrothermal ignition device
US3844216A (en) Detonator cap assembly for firearm cartridges
US7019448B2 (en) Spark plug having a multi-tiered center wire assembly
RU2263871C1 (en) Electric spark igniter
US6119599A (en) Sequential arc surface injector
US8243415B2 (en) Ignition plug and ignition system
US2370159A (en) Electric squib
WO1998043039A1 (en) Breakdown device
US6332402B1 (en) Ammunition cartridge with electric propellant ignition
RU2475693C1 (en) Electric spark igniter
US1832052A (en) Electric mine firing device
US3683811A (en) Electric initiators for high energy firing currents
US3362158A (en) Arc ignition system
KR20010098796A (en) Electrothermal ignition device and method for producing the same
US938553A (en) Priming charge for mines.
US3041972A (en) Arc resistant electric initiator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100713