ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИНИЦИАТОР Российский патент 2005 года по МПК F42B3/12 

Изобретение относится к электрическим средствам инициирования и может быть использовано в средствах воспламенения пороховых и пиротехнических зарядов фейерверков и средств пожарной автоматики.

Известен ряд конструкций электрических инициаторов - электровоспламенителей и электродетонаторов (см. А.И.Лурье. "Электрическое взрывание зарядов". М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу, 1963. стр.8-19).

У конструкций электрических инициаторов (см. рис.1, стр.8, рис.6, стр.18) мостик накаливания припаян к вилке, образованной двумя выводными проводниками.

У конструкций электрических инициаторов (см. рис.2, 3 и 7, стр14 и 19) мостик накаливания припаян к жестким контактам. На мостик накаливания и выводные проводники или контакты нанесен воспламенительный заряд шарообразной или цилиндрической формы.

Недостатками указанных конструкций является их малая механическая прочность, опасность при производстве и обращении и высокая бризантность заряда. Это объясняется тем, что заряд электрического инициатора опирается только на тонкие выводы и при механическом воздействии на провода возможен обрыв мостика и несанкционированное срабатывание. Также при срабатывании заряда электрического инициатора от мостика накаливания процесс взрывчатого разложения начинается из центра заряда, что приводит к разрушению его периферийной части и разлету несработавших частей заряда, которые догорают в полете. При этом наблюдается значительное увеличение бризантного действия электрического инициатора вследствие нарушения условий его послойного горения.

Известна конструкция электровоспламенительного узла, в котором воспламенительный состав непосредственно прилегает к плоскому мостику (патент Германии DE 98 19832449 18.07.1998, кл. 7 F 42 В 3/12).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту и выбранным в качестве прототипа является патент США US 97989539 от 12.12.1997, кл. 7 F 42 В 3/10), где электровоспламенительный узел с мостиком накаливания и зарядом ВВ помещен в корпус.

Недостатком данной конструкции является ее сложность. Кроме того, данная конструкции заряда не обеспечивает возможности мягкого воспламенения, т.к. часть заряда, непосредственно примыкающая к мостику накаливания, при срабатывании создает давление, за счет которого остальная часть заряда получает движение и тем самым воспламенитель обладает резко выраженным осевым направленным действием. Это значительно ухудшает условия бокового воспламенения пороховых и пиротехнических зарядов, в которые погружен электрический инициатор, и приводит к дроблению этих зарядов в осевом направлении. При этом нарушаются рассчитанные параметры срабатывания пороховых и пиротехнических зарядов, что приводит к нештатному режиму срабатывания объектов применения.

Другим недостатком указанного прототипа (и существующих аналогов) является большой разброс (до 100%) по электрическому сопротивлению мостика накаливания за счет разброса местоположения точек пайки и неконтролируемого изгиба подводящих проводников. Это приводит большому разбросу в электрических параметрах срабатывания изделия.

Целью настоящего изобретения является создание эффективного и надежно действующего во всех направлениях ЭВ для зарядов фейерверков и средств пожарной автоматики.

Указанная цель достигается тем, что в электрическом инициаторе электровоспламенительный узел выполнен в виде изолирующего каркаса прямоугольной формы, на одной стороне которого выполнены подводящие электроды, соединенные мостиком накаливания, а заряд ВВ разделен на две части и расположен на двух сторонах каркаса. Обе части заряда соединены только по торцу каркаса. Кроме того, в каркасе в площади подводящих электродов выполнено два металлизированных отверстия, в которые впаяны выводные провода.

Такая конструкция электрического инициатора позволяет значительно повысить его механическую прочность и обеспечить мягкое срабатывание заряда, т.к. вначале происходит воспламенение заряда одной стороны каркаса, а затем процесс горение распространяется на заряд, расположенный на другой стороне каркаса. При этом чрезвычайно важным является правильный подбор размеров, формы, структуры и точки инициирования заряда (т.е. месторасположение мостика накаливания в заряде). Кроме того, вследствие выполнения внутренних электродов на жестком каркасе точки пайки мостика накаливания точно определены, что обеспечивает низкий разброс значений сопротивлений изделий (в пределах 10-15%) и тем самым повышает стабильность электрических параметров срабатывания изделий.

Сущность изобретения поясняется чертежом (см. фиг.1 - вид спереди и фиг.2 - вид сбоку в разрезе). На каркасе из фольгированного стеклотекстолита методом фотолитографии и избирательного травления выполнены медные внутренние электроды 5 с металлизированными отверстиями 7. С одной стороны каркаса к внутренним электродам припаян мостик накаливания 4, а с другой стороны в металлизированные отверстия впаяны наружные электроды 6. Мостик накаливания отстоит от торца каркаса на расстоянии (0,1-0,2) L, где L - длина каркаса. Заряд взрывчатого вещества 2 со связующим нанесен на обе стороны каркаса на длину (0,3-0,5) L. Вся поверхность заряда зафлегматизирована, т.е. покрыта бронирующим слоем лака или компаунда 3.

Электрический инициатор работает следующим образом. При подаче импульса тока на мостик накаливания происходит его разогрев и воспламенение слоя заряда ВВ, непосредственно примыкающего к мостику, после чего воспламеняется заряд, расположенный на одной стороне каркаса. Затем фронт горения перемещается в торцевую часть изделия и происходит воспламенение второй части заряда, расположенной на другой стороне каркаса. При этом обеспечивается "мягкое", безударное срабатывание заряда инициатора, что обеспечивает надежное задействование пороховых и пиротехнических зарядов фейерверков. Флегматизирование (бронировка) поверхности заряда приводит к полному исключению возможности проскока пламени по боковой поверхности каркаса, что может происходить при использовании электрического инициатора в стесненных условиях, например во втулке.

Реализация предлагаемой конструкции электрического инициатора позволяет получить технический результат, выражающийся в повышении надежности изделия и снижении бризантного эффекта срабатывания его заряда.

Экспериментальные результаты показали, что данное техническое решение обеспечивает надежное и качественное воспламенение пороховых и пиротехнических зарядов фейерверков и средств пожарной автоматики. Экспериментально подобрано местоположение мостика накаливания на каркасе (т.е. зоны начального воспламенения заряда). При приближении мостика к торцу каркаса на расстояние, меньше чем 0,1 L, происходит быстрое и практически одновременное срабатывание двух частей заряда инициатора. При увеличении этого расстояния более 0,2 L наблюдаются случаи затяжного срабатывания, а также отказов изделий вследствие того, что толщина заряда в этом месте достаточно мала и мостик может выступать из заряда. Кроме того, экспериментально определено, что если заряд прилегает к каркасу на длине менее 0,3 L, то наблюдаются отказы изделий, а если это прилегание составляет более 0,5 L, то наблюдается значительное повышение бризантного действия заряда, т.е. теряется эффект мягкого воспламенения.

Изобретение относится к электрическим средствам инициирования и может быть использовано в средствах воспламенения пороховых и пиротехнических зарядов фейерверков и средств пожарной автоматики. На каркасе из фольгированного стеклотекстолита методом фотолитографии и избирательного травления выполнены медные внутренние электроды с металлизированными отверстиями. С одной стороны каркаса к внутренним электродам припаян мостик накаливания, а с другой стороны в металлизированные отверстия впаяны наружные электроды. Мостик накаливания отстоит от торца каркаса на расстоянии (0,1-0,3)L, где L - длина каркаса. Заряд взрывчатого вещества со связующим нанесен на обе стороны каркаса на длину (0,3-0,5)L. Вся поверхность заряда зафлегматизирована, т.е. покрыта бронирующим слоем лака или компаунда. Технический результат заключается в повышении надежности изделия и снижении бризантного эффекта срабатывания его заряда. 2 ил.

Электрический инициатор, содержащий изолирующий каркас с внутренними электродами, соединенными мостиком накаливания, наружными электродами и зарядом взрывчатого вещества, отличающийся тем, что каркас выполнен из фольгированного стеклотекстолита, внутренние электроды размещены на двух его противоположных плоскостях с металлизированными отверстиями, в которые впаяны наружные электроды, а мостик накаливания припаян к внутренним электродам на расстоянии (0,1-0,2)L от торца каркаса, где L - длина каркаса, причем заряд взрывчатого вещества плотно прилегает к каркасу на длине (0,3-0,5)L и разделен на две части, одна из которых прилегает к мостику накаливания, а другая расположена на обратной стороне каркаса, и обе части заряда соединены только в торцевой части каркаса, а поверхность заряда зафлегматизирована.