电烟火起爆器.pdf

本发明涉及一种电烟火起爆器，它包括一烟火药料(6)，所述烟火药料(6)包括至少一种化合物成分。该起爆器还包括一塑料壳体(1)，该壳体包括两个部件。第一部件(2)包括与一塑料制成的底部(5)成一体的塑料壁(4)并构成一容器。具有一主轴线(10)的第二部件(3)由至少两个沿所述轴线(10)方向的柱销(11、12)横穿。所述柱销(11、12)由所述部件(3)的一表面(14)上的一电桥(13)连接在一起。所述表面(14)以一高度H和一宽度L成对称凹形。第二部件(3)构成一插入件。通过超声波熔接把第一部件(2)与第二部件(3)气密地装配在一起。

1.  一种电烟火起爆器，它包括一塑料壳体(1)和一烟火药料(6)，所述烟火药料(6)包括至少一种化合物，其特征在于，该壳体(1)包括两个部件：
包括与一塑料制成的底部(5)成一体的塑料壁(4)并构成一容器的第一部件(2)；
具有一主轴线(10)并由至少两个沿所述轴线(10)方向的柱销(11、12)横穿的第二部件(3)，所述柱销(11、12)由所述部件(3)的一表面(14)上的一电桥(13)连接在一起，所述表面(14)以一高度H和一宽度L成对称凹形，所述部件(3)构成一插入件；
通过超声波熔接实现第一部件(2)与第二(3)部件的气密装配；
以及第一部件(2)的内径D₁比第二部件(3)的凹形部的外径D₂小。

2.  一种按权利要求1所述的起爆器，其特征在于，该超声波熔接头(16)为一剪力连接接头。

3.  一种按权利要求1所述的起爆器，其特征在于，该超声波熔接头(16)为一半剪力连接接头。

4.  一种按权利要求1-3中任一项所述的起爆器，其特征在于，第二部件(3)的凹形面(14)具有一高度为h和宽度为l的对称的凹陷部(17)以构成该电桥(13)的一凸块。

5.  一种按权利要求1-4中任一项所述的起爆器，其特征在于，制造第一部件和第二部件的塑料是回潮性低的材料。

6.  一种按权利要求5所述的起爆器，其特征在于，该塑料为聚酮。

7.  一种按权利要求5所述的起爆器，其特征在于，该塑料为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。

8.  一种按权利要求5所述的起爆器，其特征在于，该塑料为聚酰胺。

9.  一种按权利要求8所述的起爆器，其特征在于，该塑料为聚酰胺PA6.12。

10.  一种按权利要求1-9中任一项所述的起爆器，其特征在于，通过干装载法将烟火药料(6)堆积在第一部件(2)中。

11.  一种按权利要求10所述的起爆器，其特征在于，烟火药料(6)的每一种化合物(7、8)都经过预压紧。

12.  一种按权利要求11所述的起爆器，其特征在于，主要化合物(8)的预压紧压力低于120bar，附加化合物(7)的预压紧压力大于150bar。

13.  一种按权利要求1-12中任一项所述的起爆器，其特征在于，真空高度h，小于高度h+H，其中H为焊脚高度，h为该凸块高度。

14.  一种按权利要求1-13中任一项所述的起爆器，其特征在于，第二部件(3)模制在所述柱销(11、12)上。

15.  一种按权利要求14所述的起爆器，其特征在于，所述柱销(11、12)包括电极。

16.  一种按权利要求15所述的起爆器，其特征在于，电极上有刻痕。

电烟火起爆器
技术领域
本发明涉及一种电烟火起爆器。
背景技术
起爆器有两大类。第一类使用“玻璃-金属密封”型插入件，第二类起爆器使用“塑料”型插入件或密封件。第一类起爆器通常被认为能保证气密性，并能确保其烟火化合物和/或炸药不受恶劣环境(特别是湿度)的影响。但是，众所周知，玻璃-金属密封件对于在装配用于民用烟火装置(例如预张紧器、汽车安全气囊)或军用、空间技术的领域中的所述起爆器的不同步骤(卷边、焊接等)中产生的热应力和机械应力较敏感。
此外，即使使用“玻璃-金属密封”插入件初看能保证插入件沿电流输入柱销的气密屏障(hermetic barrier)，但它对于插入件与烟火容器之间的连接却并非总是有效。
使用塑料密封件的起爆器由于所使用的塑料材料种类(例如对湿度敏感的聚酰胺)或内部接头不紧(例如夹紧、粘合等)而存在气密性问题。
最后，现有起爆器不管属于上述哪一类型一般都包括若干装配部件，从而提高了装置的成本。由于必须制备(表面处理等)所述“玻璃-金属”密封件，第一类起爆器相当昂贵。
本发明的目的是提供一种塑料型电烟火起爆器，其构造和操作模式简单、(结构)紧凑且经济，具有优良的气密性。
发明内容
为此，本发明涉及一种电烟火起爆器，它包括一塑料壳体和一烟火药料，所述烟火药料包括至少一种化合物。
根据本发明，该壳体包括两个部件：
包括与一塑料制成的底部成一体的塑料壁并构成一容器的第一部件；
具有一主轴线并由至少两个沿所述轴线方向的柱销横穿的第二塑料部件，所述柱销由所述部件的一表面上的一电桥连接在一起，所述表面以一高度H和一宽度L成对称凹形，所述部件构成一插入件；以及
通过超声波熔接/焊接实现第一部件与第二部件的气密装配。
本发明还涉及下文将述及的可能单独存在也可能进行技术上的组合的特征：
-第一部件的内径D₁比第二部件的凹形部的外径D₂小；
-该超声波熔接头为一剪力连接接头；
-该超声波熔接头为一半剪力连接接头/搭接接头(shear joint)；
-第二部件的凹形面具有一高度为h和宽度为l的对称的凹陷部以形成该电桥的一凸块；
-制造第一部件和第二部件的塑料是回潮性低的材料；
-该塑料为聚酮；
-该塑料为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；
-该塑料为聚酰胺；
-该塑料为聚酰胺PA 6.12；
-通过干装载法将烟火药料堆积在第一部件中；
-烟火药料的每一种化合物都经过预压紧；
-主要化合物的预压紧压力低于120bar，附加化合物的预压紧压力大于150bar；
-真空高度h’小于高度h+H，其中H为焊脚高度，h为该凸块的高度；
-第二部件模制在所述柱销上；
-所述柱销为电极；
-电极上有刻痕。
附图说明
下面结合附图说明本发明，附图中：
图1为本发明塑料型起爆器的示意图；
图2示出本发明电烟火起爆器的第一部件-容器；
图3示出本发明电烟火起爆器的第二部件-插入件；
图4为本发明超声波熔接头的另一实施例的示意图。
具体实施方式
本发明的电烟火起爆器包括一壳体1，该壳体1包括第一部件2和第二部件3。第一部件2包括与一底部5成一体的塑料壁4，该底部也用塑料制成，该第一部件2为一单件。该第一部件2称为容器。通过干装载法(dryloading process)在所述容器2中装入烟火药料6。该烟火药料6包括至少一种化合物。在一实施例中，容器2中装有称为附加化合物的第一化合物7和称为主要化合物的第二化合物8。将烟火药料6的每一种化合物散装装入后进行预压紧。有利地，主要化合物8的预压紧压力小于120bar，附加化合物7的预压紧压力大于150bar。将第一部件2与包括该起爆器的电部分的第二部件3气密地装配在一起时产生最终压应力，所述部件3也称为插入件。为获得优良的气密性，通过超声波熔接/焊接进行该装配。在这里，真空高度h’为进行化合物预压紧后的烟火药料6的最外层9与容器2的表面15之间的高度差。有利地，为了保护环境，不使用重金属作为第一化合物7和第二化合物8。所述化合物还能承受超声波熔接产生的约260℃的高温。
在一优选实施例中，第一部件2的内径D₁小于5.6mm。通过改变所述容器2的高度可以确保容器2的内部体积能够装载种类及颗粒大小不同的烟火化合物。有利地，由于第一部件2的内径较小，因此无需使用中间烟火容器例如加到插入件3上的一环便可以限制烟火药料6。而且，当所装载的化合物足够厚时，对烟火药料6的这一限制就可提高安全性而且不妨碍烟火操作的可靠性。
塑料制成的第二部件-插入件3包括一主轴线10并由至少两个沿所述轴线10地方向的柱销11、12横穿。柱销11、12由所述部件3的一表面14上的一电桥13连接在一起。在一实施例中，电桥13为电阻型。该电桥最好为一(电)线或一金属层。在另一实施例中，该电桥13为半导体型。所述表面14以高度H和深度L成对称凹形，使得第二部件3的凹形部的外径为D₂。高度H有利地为2-3mm。在一优选实施例中，第一部件2的内径D₁小于外径D₂。第一部件2和第二部件3的这些部位在进行超声波熔接时彼此相对设置，D₁与D₂不同的直径确保最大限度的气密性和使起爆器的内部导电件11、12绝缘的足够的介电强度。熔接头16最好为一剪力连接接头。第二部件3的凹形面14还具有一高度为h和宽度为l的对称的凹陷部17以形成电桥的一凸块，从而确保电桥13与主要化合物8之间的良好接触。有利地，h为0.5-1.0mm，宽度l为0.2-0.8mm。
在第二部件3中，柱销11、12的上方是装入的化合物。在这里，柱销用作起爆器的供电元件。在第一实施例中，柱销11、12包括电极。电极上最好有刻痕。这些刻痕18不但确保起爆器沿柱销11、12的气密屏障，而且有利于在模制时固定塑料材料。在第二实施例中，柱销11、12为金属线。
为便于通过超声波熔接进行装配，第一部件2和第二部件3用相同塑料制成。制造第一部件2和第二部件3的塑料是回潮性低的材料。在第一实施例中，该塑料为聚酮。在另一实施例中，该塑料为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。在一优选实施例中，该塑料为聚酰胺。就本发明可使用的聚酰胺，建议使用回潮性低的聚酰胺，特别是本申请书中指出的具有下列分子式的聚酰胺PA 6.12：

本发明的起爆器的部件2、3不受上述说明的限制，并可随技术的发展加以改变。本领域普通技术人员可在本发明范围内对起爆器的整个结构和细节进行替代和/或修改。因此，图4示出不包括剪力连接接头而包括半剪力连接接头的超声波熔接头16。
该烟火起爆器可有利地用于民用、军用和空间技术的烟火装置。如该起爆器用聚酮制成，它可与化学蒸气或液体接触或靠近。