Двухмостиковый электровоспламенитель Российский патент 2024 года по МПК F42B3/12 F42C19/12 

Изобретение относится к области электрических средств воспламенения, а именно к средствам инициирования взрывчатых веществ (ВВ), пиротехнических составов (ПТС), порохов, и может быть использовано в устройствах взрывной автоматики.

Известно устройство, описанное в патенте РФ RU 2150671 C1, 10.06.2000, МПК F42B 3/10, F42C 19/12, под названием «Электродетонатор», включающее корпус, в котором установлена колодочка с двумя проводниками, мостик накаливания, заряд ВВ с воспламенительной навеской и основной заряд.

К недостаткам известного технического решения следует отнести:

- сложность его изготовления;

- невозможность обеспечения автоматизации изготовления устройства;

- отсутствие в системе запуска двух независимых электрических цепей инициирования.

Известно также электровоспламенительное устройство, описанное в патенте РФ RU 2400693 C1, 27.09.2010, МПК F42B 3/12, F42C 19/2, содержащий двухслойный корпус с ослабленным сечением в торце для выхода газа, в котором установлена колодочка с двумя выводами и мостиком накаливания.

К недостаткам данного устройства является:

- недостаточная прочность конструкции колодочки и проводников, что существенно снижает надежность устройства в целом и область применения;

- отсутствие в системе запуска двух независимых электрических цепей инициирования.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению и принятое за прототип является устройство, описанное в патенте на полезную модель РФ RU 191417 U1, 05.08.2019, МПК F42B 3/12, под названием «Газогенерирующий двухмостиковый пиропатрон». Устройство содержит корпус, диэлектрический изолирующий элемент с, проходящими через него, четырьмя проводниками с попарно напаянными мостиками накаливания, граничащими с зарядом ВВ, выполненным в виде, не менее чем двух, навесок ВВ: инициирующей и выходной, и, установленную соосно внутри корпуса, гильзу.

К недостаткам устройства следует отнести:

- сложность изготовления устройства;

- использование вредного для здоровья воспламенительного состава;

- отсутствие в системе запуска двух независимых электрических цепей инициирования.

- большие габаритные размеры.

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных возможностей, повышение эффективности задействования, безопасности и надежности двухмостикового электровоспламенителя.

Технический результат данного изобретения заключается в обеспечении надежной передачи инициирующего импульса за счет обеспечения высокой поджигающей способности, и одновременном упрощении конструкции, монтажа и демонтажа устройства.

Это достигается тем, что в двухмостиковом электровоспламенителе, содержащем корпус, внутрь которого соосно установлены металлическая гильза и диэлектрический изолирующий элемент с проходящими через него четырьмя проводниками с попарными мостиками накаливания, граничащими с зарядом взрывчатого вещества (ВВ), выполненным в виде навесок ВВ: инициирующей и выходной, согласно изобретению, диэлектрическая пластина установлена на торце металлической гильзы, расположенном внутри корпуса, и контактирует одной стороной с

диэлектрическим изолирующим элементом, а другой - с инициирующей навеской ВВ, проводники проходят сквозь диэлектрическую пластину, соединяясь с мостиками накаливания, нанесенными на диэлектрическую пластину со стороны инициирующей навески ВВ, разрядник, опирающийся на фиксирующий элемент, выполненный в виде металлической втулки, заполненной диэлектрическим наполнителем, установлен в металлическую гильзу с конца, расположенного вне корпуса, над выходной навеской ВВ дополнительно установлена диэлектрическая прокладка, на которую опирается уплотняющий элемент, выполненный в виде втулки из диэлектрического материала выполнен в виде герметизирующей колодочки, расположенной между диэлектрической пластиной, контактирующей с мостиками накаливания, и разрядником, опирающимся на фиксирующий элемент, выполненный в виде металлической втулки и заполненный диэлектрическим наполнителем, инициирующая навеска заряда ВВ граничит с одной стороны с мостиками накаливания, а с противоположной стороны с выходной навеской, контактирующей, в свою очередь, с диэлектрической прокладкой, на которую опирается уплотняющий элемент, выполненный в виде втулки из диэлектрического материала.

Кроме того, с целью повышения демпфирующего эффекта уплотняющий элемент выполнен из пресс-материала.

Кроме того, с целью повышения термостойкости, в качестве инициирующей навески использован пиротехнический состав.

Кроме того, с целью повышения термостойкости и образования большего объема пороховых газов, в качестве выходной навески использован порох.

Кроме того, с целью повышения адгезионных свойств к напыляемому металлу, диэлектрическая пластина выполнена из ситала.

Кроме того, с целью улучшения герметичности, в качестве диэлектрического наполнителя использована клеевая заливка.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного технического уровня техники.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень».

Изобретение проиллюстрировано на чертежах, где

на фиг. 1 показан общий вид двухмостикового электровоспламенителя;

на фиг. 2 сечение А-А и введены следующие позиции:

1 - корпус;

2 - инициирующая навеска;

3 -диэлектрическая пластина;

4 - металлическая гильза;

5 - разрядник;

6 - диэлектрический наполнитель;

7 - фиксирующий элемент (металлическая втулка);

8 - диэлектрический изолирующий элемент (герметизирующая колодочка);

9 - токовыводы;

10 - выходная навеска;

11 - диэлектрическая прокладка;

12 - уплотняющий элемент (втулка из диэлектрического материала);

13 - мостик накаливания;

14 - контактная площадка.

Двухмостиковый электровоспламенитель состоит из корпуса 1 (см. фиг. 1, к которому подведены токовыводы 9, выполненные в виде стержней, соединенных с контактными площадками 14, между которыми расположены мостики накаливания 13 (см. фиг. 2), граничащими с зарядом ВВ, выполненным в виде навесок: инициирующей 2 (например из пиротехнического состава перхлората калия KC1O₄ и бора В с плотностью прессования 1,7 мг/см³, неэлектропроводный) и выходной 10 (например, из пороха ТАД-1), и пропущенных через диэлектрический изолирующий элемент 8, выполненный в виде герметизирующей колодочки, установленной соосно в металлической гильзе 4 внутри корпуса 1. Диэлектрический изолирующий элемент 8 расположен между диэлектрической пластиной 3 (например из ситала или поликора), контактирующей с мостиками накаливания 13 и разрядником 5. Разрядник 5 опирается на фиксирующий элемент 7, выполненный в виде металлической втулки, заполненной диэлектрическим наполнителем 6 (например, клеевой заливкой из К-300-61). Выходная навеска 10 контактирует с диэлектрической прокладкой 11 (например, из фторопластовой сетки), на которую опирается уплотняющий элемент 12, выполненный в виде втулки из диэлектрического материала (например, пресс-материала АГ-4В). Мостики накаливания 13 (см. фиг. 2) выполнены из титана Ti и нихрома NiCr 20/80, а контактные площадки 14 выполнены из меди.

Работа двухмостикового электровоспламенителя осуществляется следующим образом. При подаче токового импульса на независимую электрическую цепь мостиков накаливания 13, соединенную с токовыводами 9, происходит нагрев мостиков накаливания 13 и воспламенение ПТС инициирующей навески 2. Продукты горения ПТС инициирующей навески 2 воспламеняют выходную навеску 10, продукты горения которой, находясь в газообразной и твердой фазах, совершают работу по срабатыванию последующих устройств. Надежность двухмостикового электровоспламенителя выше, т.к. в системе запуска используются две независимые электрические цепи инициирования.

Примером конкретного выполнения является двухмостиковый электровоспламенитель, в котором корпус 1 выполнен в виде металлической гильзы 4 с четырьмя токовыводами 9, соединенными между собой посредством сварки. Заряд ВВ выполнен в виде навески инициирующей 2 (пиротехнического состава перхлората калия KC1O₄ и бора В) и выходной навески 10 (пороха ТАД-1), диэлектрический изолирующий элемент 8 выполнен из пресс-материала АГ-4В, на который опирается диэлектрическая пластина 3, выполненная из материала ситал с нанесенными на него мостиками накаливания 13 из токопроводящего материала титан. При подаче напряжения U=30 В (I=2,0 А) время работы двухмостикового электровоспламенителя составляет t_p=10 мс, а выходное давление в замкнутом объеме от 782 до 830 мм³ составляет 40 - 45 МПа. Экспериментально доказана безопасность работ с двухмостиковым электровоспламенителем и сохранность его рабочих характеристик после подачи разрядов статического электричества положительной и отрицательной полярности.

Использование данного изобретения позволит повысить эффективность задействования, безопасность и надежность двухмостикового электровоспламенителя.

Для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных конструктивных решений и способность обеспечения достижения указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Изобретение относится к области электрических средств воспламенения, а именно к средствам инициирования взрывчатых веществ (ВВ), пиротехнических составов (ПТС), порохов, и может быть использовано в устройствах взрывной автоматики. Двухмостиковый электровоспламенитель содержит корпус, внутри которого соосно установлены металлическая гильза и диэлектрический изолирующий элемент с проходящими через него четырьмя проводниками с попарными мостиками накаливания, граничащими с зарядом ВВ, выполненным в виде навесок ВВ: инициирующей и выходной. Диэлектрическая пластина установлена на торце металлической гильзы, расположенном внутри корпуса, и контактирует одной стороной с диэлектрическим изолирующим элементом, а другой - с инициирующей навеской ВВ. Проводники проходят сквозь диэлектрическую пластину, соединяясь с мостиками накаливания, нанесенными на диэлектрическую пластину со стороны инициирующей навески ВВ. Разрядник, опирающийся на фиксирующий элемент, выполненный в виде металлической втулки, заполненной диэлектрическим наполнителем, установлен в металлическую гильзу с конца, расположенного вне корпуса, над выходной навеской ВВ. Дополнительно установлена диэлектрическая прокладка, на которую опирается уплотняющий элемент, выполненный в виде втулки из диэлектрического материала. Технический результат заключается в обеспечении надежной передачи инициирующего импульса. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Двухмостиковый электровоспламенитель, содержащий корпус, внутрь которого соосно установлены металлическая гильза и диэлектрический изолирующий элемент с проходящими через него четырьмя проводниками с попарными мостиками накаливания, граничащими с зарядом взрывчатого вещества (ВВ), выполненным в виде навесок ВВ: инициирующей и выходной, отличающийся тем, что диэлектрическая пластина установлена на торце металлической гильзы, расположенном внутри корпуса, и контактирует одной стороной с диэлектрическим изолирующим элементом, а другой - с инициирующей навеской ВВ, проводники проходят сквозь диэлектрическую пластину, соединяясь с мостиками накаливания, нанесенными на диэлектрическую пластину со стороны инициирующей навески ВВ, разрядник, опирающийся на фиксирующий элемент, выполненный в виде металлической втулки, заполненной диэлектрическим наполнителем, установлен в металлическую гильзу с конца, расположенного вне корпуса, над выходной навеской ВВ дополнительно установлена диэлектрическая прокладка, на которую опирается уплотняющий элемент, выполненный в виде втулки из диэлектрического материала.

2. Двухмостиковый электровоспламенитель по п.1, отличающийся тем, что уплотняющий элемент выполнен из пресс-материала.

3. Двухмостиковый электровоспламенитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве инициирующей навески используют пиротехнический состав.

4. Двухмостиковый электровоспламенитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве выходной навески используют порох.

5. Двухмостиковый электровоспламенитель по п.1, отличающийся тем, что диэлектрическая пластина выполнена из ситала.

6. Двухмостиковый электровоспламенитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве диэлектрического наполнителя использована клеевая заливка.