專利名稱:為電氣引爆用的一種接線柱體的制造方法，電氣引爆用的接線柱體及使用該接線柱體的方法
本發(fā)明是關(guān)于為電氣引爆用的一新的改進(jìn)的接線柱體的制造方法。本發(fā)明亦是關(guān)于電氣引爆接線柱體所用的一種新的改進(jìn)了的結(jié)構(gòu)。
從較為特殊的方面來說，目前的發(fā)明是專門關(guān)于電氣引爆用的一種新的及改進(jìn)的接線柱體的制造方法，它包括至少兩個(gè)金屬柱，它們由一均勻的絕緣體互相分開，且在它們的端面上的電氣聯(lián)接是由一安排在引炸燃料區(qū)內(nèi)的金屬層來實(shí)現(xiàn)的。至少一個(gè)這樣的極在與金屬層的一個(gè)接觸位置處形成了一引炸橋。
如大家所知的為電氣引爆用的接線柱體中，例如，德國專利號(hào)2，840，738中，兩個(gè)接線柱伸入到一導(dǎo)電金屬層層中，而其中一個(gè)極被一金屬層所包圍，該金屬層具有一絕緣間隙或凹槽，且該金屬層同引炸燃料相接觸。一平面金屬表面用作間隙末端間的引炸橋。該間隙常常用激光束來產(chǎn)生。
如大家所知的另一種電氣引爆中，例如德國專利號(hào)2，816，300中，絕緣體由玻璃制成。該電氣引爆的玻璃和接線柱由熔融來牢固地機(jī)械地連接在一起的。但該制造方法是很復(fù)雜的，且不能達(dá)到快速及精密的制造，特別是很小的接線柱體更是這樣。在這種結(jié)構(gòu)中，也在金屬層上生成一層引炸橋，靠激光束可使金屬層同接線柱連在一起，這種薄的金屬層構(gòu)成了引炸橋，它代表了由導(dǎo)線組成的引炸橋的進(jìn)一步發(fā)展，導(dǎo)線引炸橋的整個(gè)長度均同引炸燃料接觸且由起輝來使引炸燃料點(diǎn)火的。
這些已知類型的引炸橋是由激光束所生成的，同點(diǎn)火及起輝導(dǎo)線相比，平面結(jié)構(gòu)已被成功地證明是點(diǎn)火及起輝導(dǎo)線的進(jìn)一步發(fā)展。但它們的缺點(diǎn)是需要昂貴的設(shè)備才能產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的激光束。
因此，根據(jù)上面所述，本發(fā)明的主要目的就是為電氣引爆用接線柱體提出一種新的改進(jìn)的制造方法，這種方法可使生產(chǎn)最小的最緊湊的接線柱體實(shí)現(xiàn)快速經(jīng)濟(jì)及精密加工。
本發(fā)明的一進(jìn)一步的重要的目的是為了提出一快速，經(jīng)濟(jì)且精密的制造接線柱體的新的改進(jìn)的方法，這種接線柱體是為電氣引爆用的。且這種方法能制造最小最緊湊的尺寸的接線柱體。
本發(fā)明的另一重要的目的是提出一接線柱體的新的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，這種接線柱體是為電氣引爆用的，它在操作時(shí)允許很高的電流密度。
現(xiàn)在為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些及更進(jìn)一步的目的，隨著介紹的進(jìn)一步詳細(xì)它將會(huì)更明顯，本發(fā)明的制造方法體現(xiàn)在這些特點(diǎn)上，即可能形成一接線柱插腳或一接線柱杯的兩接線柱之一是用一基本上是針狀引爆插腳制成的。印制成的接線柱插入一玻璃管中，其間略有間隙，玻璃管連同其中的制成的接線柱坐在一基座上。玻璃管連同制成的接線柱再外套一金屬管，兩管之間略有間隙。然后，把玻璃管熔融而制成的接線柱是熔融在玻璃管的材料之中或熔融在金屬管之中。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是制成的接線柱可構(gòu)成一接線柱插腳或一接線柱杯，可用無泡方式熔融于金屬管內(nèi)部的玻璃管的玻璃材料之中。
根據(jù)所發(fā)明的方法的進(jìn)一步發(fā)展，引炸器插腳包括一接線柱插腳或接線柱杯，引炸器插腳是在熔融前或熔融時(shí)由一石墨引導(dǎo)體裝入的。這種引導(dǎo)體是耐熱的。它的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)玻璃管軟化到垮臺(tái)而成為熔融玻璃時(shí)，該玻璃管在其頂部區(qū)域不可能以錐形形式垮臺(tái)，因而無空氣檔柱。熔融玻璃的上升迫使空氣往上跑直至把引導(dǎo)體移位為止。
最好，在熔融前或熔融時(shí)金屬管放在一定心根的孔里。它的優(yōu)點(diǎn)是定心根保證了金屬管是垂直的。因此，在金屬管內(nèi)的玻璃管亦處于正確位置。
根據(jù)本發(fā)明的方法的進(jìn)一步發(fā)展，在被熔融的玻璃管冷卻以后，把接線柱體研磨出一平面。該操作可在接線柱體仍位于由定心板固定住的底座板上進(jìn)行。將不言自明，考慮小尺寸的接線柱體，大量的接線柱體可以在一底座板上操作;上述接線柱體可很多個(gè)一塊兒裝在一塊定心板上，其間隙距離很小。我們也相信會(huì)很明白，很長的帶或類似形狀的板都可用作底座板。
接線柱體的磨掉的引炸平面或磨掉的各引炸平面可以直接處在上述位置時(shí)加工出來，其金屬層及接線柱腳或接線柱杯的針狀末端是與金屬管環(huán)狀端面在電氣上連接在一起的。這樣是有利的。這一步操作額外地簡化了接線柱體的制造并使大量制造接線柱體的速度加快。
接線柱插腳或接線柱杯的熔接包括在金屬管中的引炸插腳是在一保護(hù)氣體中進(jìn)行的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)采用焊接保護(hù)氣體作為保護(hù)氣體是有利的，例如成形氣體或任何其他合適的懶性氣體。
如上所述，本發(fā)明不僅涉及上述方法的各方面，亦是關(guān)于一種為電氣引爆的接線柱體的改進(jìn)結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明方法所得到的接線柱體包括一基本上為針狀的金屬引炸插腳它承載在金屬層上，它熔融在一基本上為無氣泡的絕緣體內(nèi)。
由于引炸器插撐的位置相對(duì)于金屬層幾乎是垂直的，得到了一近乎是針狀的接觸面積，因此引炸橋也很小。流過引炸橋的電流密度很高，從而即使是很小的引炸能量，例如30微瓦秒及電壓約為3伏時(shí)，就可達(dá)到約為5微秒的極短的反應(yīng)時(shí)間。
在本發(fā)明接線柱體的一種變種中，一金屬接線柱構(gòu)成一接線柱杯且包括一套筒部分。比起用接線柱插腳來代替接線柱杯時(shí)，這種具體結(jié)構(gòu)是節(jié)省空間的。金屬層或至少引炸橋及引炸器插腳的尖端最好用鎳、鉻、鋁、鈀、金、鉭、錸、鈦、鎂或鋇做或用它們中的至少兩種的合金做成。絕緣體用玻璃做，因?yàn)樗娜埸c(diǎn)較低且與結(jié)合金屬部件緊密地連接在一起。最好用與所用的金屬的膨脹系數(shù)差不多相同的玻璃是更有利的。
很顯然，接線柱體及其部件的尺寸可定在預(yù)先規(guī)定的范圍之內(nèi)。
最好，引炸橋的金屬層的厚度在1×10-9至2×10-7米之間。
引炸橋的電阻在0.1至500歐之間是較有利的，整個(gè)接線柱體的直徑最好在1.5至2mm之間。引炸橋的直徑應(yīng)小于0.8mm。
本發(fā)明的接線柱體特別適合于用來引爆軍火之用，如彈丸、火箭、爆炸燃料及中空燃料等。
各圖的詳細(xì)說明
當(dāng)下面接著仔細(xì)講下去時(shí)，很顯然，本發(fā)明將會(huì)被很好地理解，而且也會(huì)看到上述目的以外的一些其它目的。這些敘述將參考附帶的圖來進(jìn)行，整個(gè)這些圖中一般將使用相同的參考符號(hào)來表示相同的或類同的部件，其中
圖1為本發(fā)明接線柱體的第一種具體結(jié)構(gòu)的軸向斷面;
圖2為本發(fā)明接線柱體的第二種具體結(jié)構(gòu)的軸向斷面;
圖3為金屬層的上平面視圖，圖中指出了圖1和圖2中的接線柱體的接觸位置;
圖4為圖1中所示接線柱體為制造所需的垂直斷面圖;及
圖5為圖2中所示的接線柱體為制造所需的垂直斷面圖。
現(xiàn)在講述這些圖，應(yīng)當(dāng)理解，這里只講了為制造接線柱體而作的說明及其有關(guān)結(jié)構(gòu)，為了使那些熟悉工藝的人能容易理解本發(fā)明的基本原理及概念起見這些都是需要的，而這些圖也就簡化了。再來看圖1，其中為本發(fā)明接線柱體的第一個(gè)具體結(jié)構(gòu)的例子的軸向斷面圖，接線柱體一般用參考字符1來表示。金屬管2形成一外殼，其中有一接線柱插腳3，它是接線柱體中的一個(gè)接線柱，牢固地連到基本上是無氣泡的絕緣體4上。在埋入絕緣體4中的部分上，接線柱3趨于針狀而成為引炸插腳5，且在金屬層6上形成了實(shí)際的針狀引炸橋5′。有一箭頭指向金屬層6上引炸橋5′的針狀區(qū)域。引炸橋插腳5的針尖狀末端用數(shù)字5″來表示。
圖2為所發(fā)明的接線柱體1的第二種具體結(jié)構(gòu)例子的軸向斷面圖，它同圖1所示的第一種具體結(jié)構(gòu)的差別在于用接線柱3′代替了接線柱插腳3，前者規(guī)定了一套筒部分3″。接線柱杯3′具有所發(fā)明的接線柱體1中的二個(gè)導(dǎo)電接線柱中一個(gè)的作用。
在圖3中所示的金屬層6的頂視圖中，引炸器插腳5的觸點(diǎn)的位置可認(rèn)為是表面區(qū)域。虛線園表示一外層的環(huán)，該環(huán)由安裝在金屬層6下面的金屬管或外殼2制成。絕緣體4由中央園環(huán)來表示，且裝在金屬層6下面。外殼2的金屬管及金屬層6確定了接線柱體1的另一接線柱。
圖1中所示的發(fā)明的制造按接線柱體1的方法的第一個(gè)具體例子將在下面參考圖4來加以敘述，圖4表示為制造這種接線柱體結(jié)構(gòu)的垂直斷面圖。在制造之前，玻璃管8的高度或頂端放在平面A上。另一平面B表示加工后由接線柱體所確定的一引炸平面的狀態(tài)或位置。
在制造之前，玻璃管8插入或滑入一金屬管或外殼2中，其長度與加工好的接線柱體1的長度相當(dāng)并以平面B和C為界。在制造之前玻璃管8的長度相當(dāng)于頂面A同觸點(diǎn)平面C之間的距離。接線柱插腳3包括引炸器插腳5，裝在玻璃管的里面并插到底板11的孔11′里，因而被定位于正確位置。引炸器插腳5由一引導(dǎo)體9自上裝入，該引導(dǎo)體9由例如石墨制成，其目的已如前述。金屬管或外殼2是裝在定心板12的孔12′中的。
本發(fā)明的制造方法的第二個(gè)具體例子將參考圖5來解釋，圖5表示了為制造圖2中的接線柱體1所需的垂直斷面圖。在這種具體結(jié)構(gòu)中接線柱插腳3用接線杯3′來代替，它位于底板11的表面上。圖5所示的結(jié)構(gòu)中的剩下的部件相當(dāng)于圖4中所示的相應(yīng)的部件。
當(dāng)制造接線柱體1時(shí)，金屬管或外殼2先切成適當(dāng)?shù)拈L度和已知的樣子。抽出接線柱插腳3或接線柱杯3′形成引炸器插腳5。玻璃管8的外直徑略小于金屬管或外殼2的內(nèi)徑，它也切成適當(dāng)?shù)拈L度并裝在底板11上。接線柱插腳3插入底板11的孔11′中而接線柱3′立于底板11上。玻璃管8確定了一孔10并且引導(dǎo)體9從上面推入進(jìn)孔內(nèi)。在金屬管或外殼2的內(nèi)表面與玻璃管8之間形成了一中空的空間10′。然后，用該法已準(zhǔn)備好的工件在一皮帶爐或傳送帶爐內(nèi)在溫度約為800℃至1000℃的區(qū)域中熔融，并在前述保護(hù)性氣體中持續(xù)約一小時(shí)。
在熔融操作時(shí)，玻璃軟化并在重力作用下坍下來，進(jìn)入由金屬管或外殼2與引炸插腳5之間形成的中空的空間10″內(nèi)，也進(jìn)入由金屬管或外殼2同接線柱插腳3或接線柱杯3′之間形成的中空的空間10′內(nèi)。玻璃在液體狀態(tài)下把引導(dǎo)體9移向頂部。這樣，在中空的空間10′和10″內(nèi)無氣泡隔斷，10′和10″是由最后形成絕緣體4的原始玻璃管8的孔10所確定的。熔融操作的結(jié)束可由引導(dǎo)體9的傾斜移動(dòng)或引導(dǎo)體9自中空的空間10″的出來識(shí)別。
當(dāng)這樣形成的接線柱體半成品慢慢冷卻下來時(shí)，將接線柱體半成品磨至引炸平面B。磨后的表面的平度必須在微米級(jí)。最后，一金屬或金屬合金在高真空下用真空蒸發(fā)沉積到磨過的表面上。
在引爆的瞬間，引炸橋5′或接線柱插腳3的針狀觸點(diǎn)位置上或帶有金屬層6的接線柱杯3′上的最高的電流密度出現(xiàn)。引炸橋5′熔融并對(duì)引炸燃料D提供引爆的能量，引炸燃料是加在金屬層6上或位于金屬層6的某一區(qū)域上的。
所發(fā)明的接線柱體1的優(yōu)點(diǎn)同用激光加工的接線柱體的優(yōu)點(diǎn)一樣。但制造時(shí)不需求昂貴的激光設(shè)備。由于從引炸器插腳5抽出且伸進(jìn)絕緣體4中的接線柱3或接線柱杯3′是熔融在一起的，故引爆器由機(jī)械穩(wěn)定性極高。
接線柱體可用玻璃作絕緣體4，制造經(jīng)濟(jì)，且在絕緣體4內(nèi)無氣泡阻隔。
所發(fā)明的接線柱1是用于電氣引爆裝置，為引爆軍火一類的物品如彈丸，中空燃料等的，引爆時(shí)間為微秒級(jí)。
在展示并敘述本發(fā)明的目前最好的具體結(jié)構(gòu)及制造方法時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不局限于此，而在下列申請專利范圍內(nèi)可以有各種具體的和實(shí)際的做法。
權(quán)利要求
1、一種為電氣引爆用的接線柱體的制造方法，接線柱體包括至少兩個(gè)金屬接線柱，它們由一基本上均勻的絕緣體所隔開在它們的端面處由引炸燃料區(qū)內(nèi)的一金屬層在電氣上是互相聯(lián)接通的，其中一個(gè)接線柱同該金屬層在接觸位置處形成一引炸橋，該方法包括下列步驟
先用基本上是針狀的引炸器插腳制成一個(gè)該接線柱，該引炸器插腳具有針尖狀末端；
把該先制成的接線柱體插入一玻璃管內(nèi)，它們之間并有一點(diǎn)間隙；
把包括該先制成的接線柱體在內(nèi)的該玻璃管放在底板上；
把包括該先制成的接線柱的玻璃管用一金屬管套上，它們之間并有一點(diǎn)間隙；
把該先制成的接線柱的遠(yuǎn)離底板的那一端用一耐熱引導(dǎo)體來加負(fù)載；及
把該玻璃管熔融，然后把該先制成的接線柱體燒熔到該玻璃管的材料中也燒融到該金屬管中。
2、按照權(quán)利要求
1中所述的方法，還包括下列步驟
把該一接線柱選為一接線柱插腳。
3、按照權(quán)利要求
1中所述的方法，還包括下列步驟
把該一接線柱選為一接線柱杯。
4、按照權(quán)利要求
1中所述的方法，還包括下列步驟
在把該玻璃管熔融的步驟之前或期間用該引導(dǎo)體對(duì)該先制成的接線柱加負(fù)載。
5、按照權(quán)利要求
1中所述的方法，還包括下列步驟
在把該玻璃管熔融的步驟之前或期間把該金屬管插在一定心板上的孔里。
6、按照權(quán)利要求
1中所述的方法，還包括下列步驟
當(dāng)熔融的玻璃管冷卻后，研磨該接線柱體，至少其引炸平面那面要磨。
7、按照權(quán)利要求
6中所述的方法，還包括下列步驟
帶有該金屬層的該接線柱體的引炸平面磨好后，把該針狀引炸器插腳的針頭狀的末端聯(lián)到該金屬管的環(huán)狀端面上。
8、按照權(quán)利要求
1中所述的方法，其中
熔融該玻璃管的這一步驟一直在保護(hù)氣體下熔融該玻璃管。
9、按照權(quán)利要求
1中所述的方法，其中
該接線柱體是用在電氣引爆中，作引爆軍火用。
10、一為電氣引爆用的接線柱體，包括
至少兩個(gè)金屬接線柱;
一基本上均勻的無氣泡的絕緣體把該至少兩金屬接線柱互相分開;
該至少兩個(gè)金屬接線柱中的每個(gè)確定了一端面;
有一金屬層把該至少兩個(gè)金屬接線柱的端面在電氣上互相連在一起;
該至少兩個(gè)金屬接線柱中的一個(gè)包括一基本上是針狀的金屬引炸器插腳在接觸位置處承載在該金屬層上，并在接觸處形成一引炸橋;
至少在該引炸器插腳的區(qū)域內(nèi)，把該一金屬接線柱熔化到該基本上是無氣泡的絕緣體中;及
11、按照權(quán)利要求
10中所述的接線柱體，其中
該一金屬接線柱構(gòu)成了一接線柱插腳，具有針狀引炸器插腳。
12、按照權(quán)利要求
10中所述的接線柱體，其中
該金屬接線柱構(gòu)成一接線柱杯，并形成一套筒。
13、按照權(quán)利要求
10中所述的接線柱體，其中
在該引炸橋的區(qū)域內(nèi)，該金屬層具有的厚度為約1×10-9至約2×10-7米。
14、按照權(quán)利要求
10中所述的接線柱體，其中
該引炸橋具有的電阻在約0.1至約500Ω之間。
15、按照權(quán)利要求
10中所述的接線柱體，其中
該接線柱體的直徑約在1.5至約20mm之間。
16、按照權(quán)利要求
10中所述的接線柱體，其中
該引炸橋的直徑小于0.8mm。
17、一種采用至少包括兩個(gè)金屬接線柱的接線柱體，該兩金屬接線柱由一基本上為均勻的無氣泡的絕緣體所隔開，而在引炸燃料區(qū)內(nèi)的金屬層又把它們的端面在電氣上相互聯(lián)在一起，該兩接線柱中的一個(gè)在接觸位置處同該金屬層形成了一引炸橋，接線柱體在電氣引爆中為引炸軍火用。
18、按照權(quán)利要求
17中所述的方法，其中
使用該接線柱體必然會(huì)在電氣引爆中使用該接線柱體，以引炸彈丸用。
19、按照權(quán)利要求
17中所述的方法，其中
使用該接線柱體必然會(huì)在電氣引爆中使用該接線柱體，以引燃火箭用。
20、按照權(quán)利要求
17中所述的方法，其中
利用該接線柱體必然會(huì)在電氣引爆中利用該接線柱體，以引炸爆炸燃料。
21、按照權(quán)利要求
17中所述的方法，其中
利用該接線柱體必然會(huì)在電氣引爆中利用該接線柱體，以引炸中空的燃料。
專利摘要
為電氣引爆用的接線柱體包括一均勻的絕緣體，其中針狀引炸器的插腳常規(guī)地是安裝在金屬層的平面上，該金屬層同在它的另一面的引炸燃料相接觸。因?yàn)樵诮饘賹由闲纬傻膸缀跏轻樇獾囊颍谝ㄋ查g很高的電流密度將引起引炸橋的熔融。接線柱體由一玻璃管外套一金屬管制成。玻璃管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生氣體，為了防止氣體在絕緣體內(nèi)阻塞，在引炸器插腳的尖端有一導(dǎo)引體，在燒熔時(shí)它是接線柱插腳或接線柱杯的一部分。最好，用在引爆中的接線柱體的反應(yīng)時(shí)間應(yīng)極短，例如用在軍火，炮彈及其它類似方面即要求如此。
文檔編號(hào)F42C19/06GK85103412SQ85103412
公開日1986年11月12日 申請日期1985年5月14日
發(fā)明者艾爾費(fèi)雷德 申請人:埃姆斯-英維塔公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan