本发明涉及引爆器,并且涉及改进的引爆器结构及其制造方法,从而可改善引爆器的性能和抗冲击性。 本领域的一个问题是,当引爆炸药装入引爆器的缸体(也称之为壳体)时,引爆器缸体的壁上会沾染上引爆炸药。由于沾有引爆炸药的引爆器缸体会引起几种不同类型的失效,因此这种沾染的确是一个问题。另一个附带的问题是,一旦装入引爆炸药,装填的炸药的形状就已经由装入引爆炸药的三维的缸体尺寸确定了。其余的尺寸完全被忽略,因此就忽略了有利于爆炸的最佳形状。
在该领域中众所周知的是,如果把引爆器缸体壁的各个侧面的引爆炸药沾连清除掉,就可以获得更加可靠的引爆器。这一问题已由本领域技术人员所称的“刮环”得以解决。刮环的概念在1989年4月18日颁布的美国专利4,821,646中公开,在这里参照引用了该专利。在该专利中公开了一种刮抹缸体壁地装置,以便提供较干净的缸体壁表面。但其中并未提到引爆炸药装填物的定形。
本发明提供一种改进的装置,该装置能在装填后从引爆器缸体的壁上去除和/或清除引爆炸药装填物的沾染,并且能使在引爆器的引爆炸药装填室中预先装入的引爆炸药装填物成形。通过下面将要公开的装置对引爆器的缸体壁进行清洁操作的过程,就可以得到一个可靠性大得多、抗冲击性更好的引爆器,同时还降低了引爆器的感应传播灵敏度。此外还可以看出,使引爆炸药定形的装置可以和用于清洁引爆器缸体壁的装置相同。在此之前完全忽略了引爆炸药的定形。下面将要公开,在装填后对引爆炸药进行锥形成形,能够提供更加一致的爆炸结果。用于清洁缸体壁的装置是一个圆盘,其外径小于、等于、或大于引爆器缸体壁的内径。本发明可用在引爆器中,并且可用在以提供抗冲击性为目的的雷管中。
引爆器包括一个细长的壳体,该壳体有一个内壁,在所说壳体中装有装填物,该装填物或者包括引爆炸药或二次炸药中的一种,或者包括这两者,该装填物沿壳体内部的第一部分的长度方向延伸,沿该壳体内部的另一部分延伸的是延迟材料装填物,至少该壳体内部的另一部分是圆柱形的,一个圆盘就设置在所说引爆炸药装填物和所说延迟材料装填物之间,该圆盘的大小应使该圆盘向该缸体内部的第一部分沿长度方向移入该壳体中时,圆盘的外部周边能与该圆柱形内壁啮合,因此当该圆盘插入该壳体时,该引爆炸药的残余就从该壁上基本上被刮掉或清除掉,并且该圆盘有一个暴露至该引爆炸药的面,成形为旋转表面的形式,通过该圆盘与该引爆炸药装填物的啮合,使该引爆炸药装填物定形,成为一定形状的填充物。
另一方面,本发明包括一种产品,其中所说的产品是一种引爆器,该引爆器包括有一个前侧和一个后侧的圆盘,将该圆盘制造成能和缸体的结构相符合,其中该圆盘包括前侧的X轴、Y轴、和Z轴,该Y轴固定在所说圆盘中心的孔中心,并且该前侧X轴以对称的和/或非对称的状态、或者以对称的与非对称的状态的某种组合向着该Y轴三维倾斜成一个和/或多个角度,所说角度相对于该Y轴而言大于0℃、但小于90℃,并且同心地围绕该Z轴辐射状伸出,因此该圆盘可按插λ的方式并且按可以滑动的方式与该缸体配合在一起,并且其中所说的倾斜的X轴是从前侧插入该缸体中的。该Z轴一般来说相对于该X轴和Y轴是同心和/或对称的。该X轴一般是工作轴。所说圆盘一旦插入,就通过摩擦刮削所说缸体的侧面,直到逐步变为静止不动顶住引爆炸药装填物并因此确定了该装填物的形状时为止。该形状形成前侧圆盘的影像。该引爆炸药装填物与在该圆盘的另一侧的二次炸药装填物是沟通的。二次炸药填物被装在缸体封闭端的底部。
图1表示的是所说产品与一个引爆器机构的结合,其中1是所说的圆盘,2是所说前侧X轴,该X轴向所说Y轴4倾斜,所说Y轴固定在孔5的中心,所说孔5固定在所说产品1的中心。延迟元件7位于沟道8内,其中,所说的孔5与所说沟道8并且与所说的延迟元件7可按配合的方式沟通。所说前侧X轴2与所说引爆炸药装填物11沟通,所说引爆炸药装填物11与二次炸药填充物12沟通。元件1,2,4,5,7,8,10,11和12位于缸体配合件9中并组合在一起。
图2至图6表示所说圆盘1剖开后的附加构形。图2表示前侧X轴2,即元件1的斜面,其中所说的斜面朝着平面的X轴6产生一个大约60°的角度,该斜面碰到于中心固定的Y轴4的每一侧。图2还表示出两个小孔13a和13b它们与中心固定的Y轴等距。
图3表示出一个弧形的前侧X轴2。所说弧与平面X轴6结合在一起,并且接触到于中心固定的Y轴4的每一侧。和图2类似,图3也表示出元件13a和13b。
图4表示出与图2类似的倾斜的X轴2,只是没有较粗的平面X轴,所说倾斜的X轴2接触到所说固定在中心的Y轴孔4的每一侧。
图5表示带有与图3类似的弧的圆盘1,没有较粗的平面X轴,所说弧形X轴2接触到所说固定在中心的Y轴孔4的每一侧。
图6表示出前侧倾斜X轴2和后侧倾斜X轴14,所说的前侧和后侧相对于中心固定的Y轴4都是倾斜的,并且都接触到平面X轴6的每一侧。在该特殊的实施例中也有孔13a和13b。
图2至图6旨在给出圆盘1的说明性的构形,不代表该圆盘可能有的所有构形。
该圆盘最好是带有中心孔的圆形盘。与引爆炸药填充物沟通的前侧X轴斜面一般来说最好相对于Y轴几何对称配置,X轴和Y轴间的倾斜角范围为约15°至75°,约30°至60°则最好。最好在所说圆盘中心有一个孔,所说孔5的直径最好小于或等于在所说延迟元件中与其配合的沟道8的直径。延迟元件包括沟道8,其直径范围为约0.127cm至约0.75cm,在所说沟道中装满压实的烟火混合物。所说圆盘的所说孔5的直径最好小于所说延迟元件中的所说沟道8的直径。延迟元件最好放在圆盘的顶部并且与圆盘沟通。虽然期望有几个延迟元件与圆盘直接或间接沟通,但在没有延迟元件、或仅有一个延迟元件的情况下,该圆盘在本发明的范围内也是可以工作的。在该引爆器装置中最好至少有一个延迟元件。此外,可将一个薄的半透膜贴在圆盘上,覆盖所说孔,为引爆炸药提供附加的支撑/结构。
圆盘可由任何具有记忆和弹性的柔软材料组成,优选的材料是热塑性的、热固性的、和/或它们的混合物,其中以低密度、中密度、和/或高密度的聚乙烯为最佳。圆盘最好包括一个孔口,但该圆盘还可包括多个直径相同或不同的孔,从而可在延迟元件和引爆炸药之间产生附加的沟通。圆盘的总体直径尺寸应按可配合的方式配合到所说缸体上,并且可以略微小于、等于、或大于所说缸体的内径。为了实现下述期望的优点,该圆盘必须能清洁引爆器的缸体壁,因此圆盘和缸体应该可啮合地装配在一起以实现该项目的。
该圆盘可以具有一个或多个配对的刮环。刮环与圆盘同心地组合在一起,形成在一部分圆盘和缸体壁之间的界面。刮环可以在圆盘和缸体之间、或者在圆盘和部分缸体之间形成整个界面。圆盘可与刮环组合在一起,所说刮环可以处在受压的状态下,从而对引爆器的缸体壁产生附加的刮抹作用。所说刮环与圆盘以及缸体壁是完全沟通的。
本发明的倾斜元件最好是截头圆锥形的,圆盘的截头圆锥部分紧挨着预先装填的引爆炸药装填物。该圆盘最好在所说截头圆锥部分的中心设有所说孔5。
本发明的圆盘与电的和非电的引爆机构都可配合使用。电的和非电的引爆机构的主要区别是,它们装在引爆器的另一端,因此在引爆器中的不同的引爆系统将不会影响圆盘的操作。
引爆炸药填充物包括可从下述化合物中选择出的炸药:叠氮化铅、收敛酸铅、重氮二硝基苯酚、雷酸汞,以及任何其它可用作引爆炸药的炸药填充物和它们各自以及它们之间的组合物。
通过现有的工艺来制造圆盘。按其最普通的做法,该工艺是将圆盘材料在熔融状模制成形并使其冷却至室温。最好将热塑材料进行加压注射成型,然后使其冷却到硬结状态。任何将热塑材料制成圆盘的装置都可用于本发明。
形成引爆器的方法包括如下步骤:在一个一端封死的缸体内装入装填物,该装填物或者是引爆炸药和二次炸药中的一种,或者是两者都有,最好用足以压实炸药装填物的力压紧所说装填物,在此之后将一个圆盘插入所说缸体,圆盘的一个面取旋转表面形式,圆盘的外周边尺寸能在插入圆盘时和缸体内壁啮合,在插入圆盘时向缸体方向移动圆盘,再向所说装填物移动所说圆盘,并且当圆盘向所说装填物移动时借助于所说圆盘从所说缸体的内壁上刮净所说引爆炸药的残余,使所说圆盘的该表面与所说装填物啮合,由此使所说装填物变成一定形状的装填物。
清洁缸体壁并使引爆炸药装填物成形的一个优点是所得到的抗冲击性。在爆破领域里众所周知,引爆器的抗冲击性提高了在标称的延迟时间引爆器起爆而不会由于冲击感应起爆的概率。爆炸成型中的感应作用可能引起填塞物射出,并伴有噪声水平增加,振动增加,被爆炸材料的不良断裂和抛出。