ES2626010T3 - Deflagrador con un tapón multifuncional - Google Patents

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ES2626010T3 ES12715667.7T ES12715667T ES2626010T3 ES 2626010 T3 ES2626010 T3 ES 2626010T3 ES 12715667 T ES12715667 T ES 12715667T ES 2626010 T3 ES2626010 T3 ES 2626010T3
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Frank Preiss
Rolf Rospek
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Abstract

Deflagrador (8) para la prospección sísmica, para aplicaciones de minería o para el uso en las industrias petrolera o de gas natural, con una cápsula detonante (7) en la que están dispuestos un explosivo, un elemento de encendido y alambres internos (4) para inicializar el elemento de encendido, extendiéndose los alambres internos (4) al interior de un tapón que está dispuesto en un extremo de la cápsula detonante (7), caracterizado porque el tapón es un tapón multifuncional y a) presenta un cuerpo base de tapón (1) y una tapa de tapón (2) deslizable dentro del cuerpo base de tapón (1), pudiendo deslizarse la tapa de tapón (2) de un primer nivel de accionamiento a un segundo nivel de accionamiento, b) en el cuerpo base de tapón (1) están dispuestos canales de recepción (9) para la introducción de alambres externos (6), c) en la tapa de tapón (2) están dispuestos émbolos de presión (10a, 10b, 10c, 10d) que en el primer nivel de accionamiento no se asoman al interior de los canales de recepción (9), pero que en el segundo nivel de accionamiento se asoman al interior de los canales de recepción (9) y deslizan allí, perpendicularmente con respecto a los canales de recepción (9), un alambre externo (6) introducido, d) al interior de los canales de recepción (9) se asoma en cada caso un contacto cortante (3) en forma de hendidura, estando unidos los contactos cortantes (3) a los alambres internos (6), y en el segundo nivel de accionamiento los émbolos de presión (10a, 10b, 10c, 10d) presionan los alambres externos (6) al interior de los contactos cortantes (3), de tal forma que los contactos cortantes (3) aíslan los alambres externos (6) y establecen una conexión eléctrica de los alambres externos (6) con los alambres internos (4), estando dispuesta dentro del cuerpo base de tapón (1) una barra de cortocircuito (5) que en el primer nivel de accionamiento cortocircuita los alambres internos (4) y/o los contactos cortantes (3) correspondientes, y en el segundo nivel de accionamiento, un émbolo de cortocircuito (11) dispuesto en la tapa de tapón (2) suelta la barra de cortocircuito (5) de los alambres internos (4) y de los contactos cortantes (3) correspondientes anulando el cortocircuito, y la barra de cortocircuito (5) está cargada por resorte o es un elemento de resorte que en el segundo nivel de accionamiento es presionado por el émbolo de cortocircuito (11), contra su fuerza de resorte, quedando apartado del contacto eléctrico.

Description

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DESCRIPCION
Deflagrador con un tapon multifuncional
La invencion se refiere a un deflagrador para la prospeccion sfsmica, para aplicaciones de minena o para el uso en las industrias petrolera o de gas natural, con una capsula detonante en la que estan dispuestos un explosivo, un elemento de encendido y alambres internos para inicializar el elemento de encendido, extendiendose los alambres internos al interior de un tapon que esta dispuesto en un extremo de la capsula detonante.
En la actualidad, los deflagradores para la prospeccion sfsmica o para aplicaciones de minena son fabricados por el fabricante con longitudes preconfeccionadas de alambre (generalmente con una longitud entre 1 m y 75 m, plegado o enrollado en bobinas) y vendidos al cliente.
Alternativamente, existe la posibilidad de proveer el deflagrador con un tapon realizado como conector. A juego con este conector se suministra entonces el alambre de longitud preconfeccionada, provisto de la contrapieza del conector.
El documento WO2010/066672A1 describe un deflagrador para aplicaciones de minena, sfsmicas o de campo petrolffero con una capsula que comprende un tapon multifuncional que incluye un dispositivo de accionamiento con el que el deflagrador puede ser conmutado de un estado de transporte a un estado de aplicacion, estando cortocircuitados los alambres internos en el estado de transporte.
La invencion tiene el objetivo de mejorar un deflagrador generico de tal forma que el usuario pueda introducir en el tapon alambres externos simplemente, sin tener que aislarlos previamente, produciendose dentro del tapon la conexion electrica de los alambres internos con los alambres externos. Los alambres externos no deben presentar ningun conector ni la contrapieza de un conector. De esta manera, se pretende evitar tener que preconfeccionar el alambre externo.
En una variante de la invencion, los alambres internos del deflagrador deben presentar en el estado de transporte un cortocircuito que durante el proceso de conexion compense posibles diferencias de potencial electrico y que en el estado de aplicacion este abierto, es decir listo para el uso. Adicionalmente, el deflagrador debe ser en el estado de aplicacion insensible contra lfquidos.
Segun la invencion, este objetivo se consigue mediante las caractensticas de la reivindicacion 1.
Mediante la realizacion del tapon como tapon multifuncional con un primer nivel de accionamiento y un segundo nivel de accionamiento y con las propiedades mencionadas del tapon multifuncional, el usuario puede introducir alambres externos simplemente en el tapon multifuncional, sin tener que aislarlos previamente, y establecer mediante el accionamiento de la tapa de tapon la conexion electrica de los alambres internos con los alambres externos. Los alambres externos no necesitan presentar ningun conector ni la contrapieza de un conector. De esta manera, queda garantizado que no se tenga que preconfeccionar el alambre externo.
Segun la invencion, en el cuerpo base del tapon esta dispuesta una barra de cortocircuito que en el primer nivel de accionamiento cortacircuita los alambres internos y/o los contactos cortantes correspondientes, y en el segundo nivel de accionamiento, un embolo de cortocircuito dispuesto en la tapa de tapon suelta la barra de cortocircuito de los alambres internos y/o de los contactos cortantes correspondientes anulando el cortocircuito. De esta manera, los alambres internos del deflagrador presentan en el estado de transporte un cortocircuito que durante el proceso de conexion compensa posibles diferencias de potencial electrico y que en el estado de aplicacion esta abierto, es decir, listo para el uso.
Segun la invencion, la barra de cortocircuito esta cargada por resorte o es un elemento de resorte que en el segundo nivel de accionamiento queda presionado por el embolo de cortocircuito, contra su fuerza de resorte, quedando apartado del contacto electrico. Este tipo de barras de cortocircuito son absolutamente seguras y no pierden sus caractensticas ni siquiera tras un largo tiempo de almacenamiento.
En una forma de realizacion preferible, la tapa de tapon presenta en su superficie circunferencial ranuras circunferenciales para recibir juntas anulares que estanqueizan la tapa de tapon hacia el cuerpo base de tapon. Esta estanqueizacion impide que llegue lfquido al tapon multifuncional.
En una forma de realizacion preferible, la tapa de tapon y el cuerpo base de tapon estan realizados de forma cilmdrica. De esta manera, el tapon multifuncional se adapta al deflagrador que generalmente tambien esta realizado de forma cilmdrica. Ademas, de esta manera, la tapa de tapon puede guiarse facilmente en el cuerpo
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base de tapon.
En una forma de realizacion preferible, la tapa de tapon presenta un embolo funcional con el que esta guiado en el cuerpo base de tapon y el embolo funcional presenta en su lado opuesto al cuerpo base de tapon una placa de accionamiento que en el segundo nivel de accionamiento esta en contacto con el cuerpo base de tapon. Por el contacto con el cuerpo base de tapon en el segundo nivel de accionamiento queda creado un tope.
En una forma de realizacion preferible, en el lado del embolo funcional que esta opuesto al cuerpo base de tapon estan dispuestos los embolos de presion y el embolo de cortocircuito y en el otro lado esta dispuesta la placa de accionamiento. De esta manera, el embolo funcional por una parte es el portador de los embolos y por otra parte soporta la placa de accionamiento, es decir, el tope para el segundo nivel de accionamiento.
Para garantizar la conexion electrica, delante y detras del contacto cortante, visto en la direccion de los canales de recepcion, esta dispuesto respectivamente al menos un embolo de presion. Especialmente, estan previstos cuatros embolos de presion, para cada alambre externo dos embolos de presion, uno delante y uno detras del contacto cortante.
En una realizacion de la invencion, para la proteccion contra la entrada de humedad, el cuerpo base de tapon esta llenado de un medio hidrofobo en forma de gel. Este medio por una parte debe permitir el accionamiento de la tapa de tapon con sus embolos y por otra parte rellenar el espacio interior del cuerpo base de tapon para que el deflagrador sea insensible a los lfquidos en el estado de aplicacion.
Preferentemente, el cuerpo base de tapon y la tapa de tapon son piezas de materia sintetica faciles de fabricar.
La invencion describe por tanto un tapon multifuncional para un deflagrador electrico o electronico usual en el mercado que se emplea en los ambitos de la minena, la sismologfa o el petroleo y el gas. El tapon multifuncional debe conectar alambres no aislados, usuales en el mercado, a los componentes electricos o electronicos. El tapon multifuncional se caracteriza porque ni el tapon multifuncional ni los alambres estan provistos de un acoplamiento, de una clavija de enchufe o de una hembrilla.
Las funciones que cumple el tapon multifuncional son las siguientes:
- el cortocircuito en el estado de transporte
- la conexion electrica de alambres externos no aislados, introducidos
- la compensacion de un posible potencial de tension de los alambres externos introducidos
- la apertura del cortocircuito para el estado de aplicacion
- la estanqueizacion de la conexion electrica contra la humedad
Las funciones descritas se realizan tecnicamente de la siguiente manera:
figura 1, deflagrador completo con tapon multifuncional y alambres
figura 2, tapon multifuncional no accionado, en el estado de transporte con cortocircuito
figura 3, tapon multifuncional no accionado, en el estado de transporte, con cortocircuito y con hilos introducidos figura 4, tapon multifuncional durante el procedimiento de accionamiento con alambres conectados, con cortocircuito (en la fase del procedimiento de accionamiento, el posible potencial de tension de los alambres introducidos se compensa a traves de la barra de cortocircuito aun cerrada) figura 5, tapon en el estado de aplicacion con la barra de cortocircuito abierta.
La figura 1 muestra el deflagrador 8 completo. Se pueden ver la capsula detonante 7, el cuerpo base de tapon 1, la tapa de tapon 2 y los alambres externos 6 introducidos en el tapon multifuncional 1, 2. Cada una de las figuras 2 a 5 muestra en detalle el mismo tapon multifuncional del deflagrador, diferenciandose una figura de otra unicamente por un giro del angulo de observacion en 90° alrededor del eje longitudinal.
Frente a deflagradores convencionales, el tapon multifuncional del deflagrador 8 segun la invencion esta concebido de tal forma que es posible la conexion de alambres externos 6 de cualquier longitud (preferentemente, los alambres son alambres cilmdricos), sin tener que aislar previamente los alambres externos 6 y sin que los alambres externos 6 esten provistos de conectores. Mientras el deflagrador 8 se encuentra en el estado de transporte o el estado de almacenaje, los alambres internos 4 que estan unidos a contactos cortantes 3 estan unidos entre sf en el interior del cuerpo base de tapon 1 por una barra de cortocircuito 5 y por tanto estan cortocircuitados (vease la figura 2). De esta manera, queda excluido el peligro de un potencial de tension entre los alambres internos 4. Un bloqueo mecanico o de otra indole puede existir opcionalmente tambien durante el
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transporte, para que este cortocircuito no se pueda interrumpir por la fuerza o por un manejo inadecuado. La figura 2 muestra el tapon multifuncional en su estado de transporte o estado de almacenaje.
Durante la aplicacion del deflagrador 8 o despues de eliminar el bloqueo opcional, dos alambres externos 6 se introducen manualmente respectivamente en un canal de recepcion 9 en el cuerpo base de tapon 1 (vease la figura 3). En la forma de realizacion representada aqm, el tapon multifuncional se compone de un cuerpo base de tapon 1 cilmdrico y una tapa de tapon 2 cilmdrica deslizable dentro del cuerpo base de tapon 1. La tapa de tapon 2 se compone de un embolo funcional 13, estando dispuestos en el lado orientado hacia el cuerpo base de tapon 1 embolos de presion 10a, 10b, 10c, 10d y un embolo de cortocircuito 11 y estando dispuesta en el lado opuesto del embolo funcional 13 una placa de accionamiento 14 que sobresale del cuerpo base de tapon 1 y que sirve de tope. La tapa de tapon 2 esta guiada con su embolo funcional 13 dentro del cuerpo base de tapon 1 cilmdrico y se puede deslizar de un primer nivel de accionamiento a un segundo nivel de accionamiento.
Los embolos de presion 10a, 10b, 10c, 10d en el embolo funcional 13 no sobresalen al interior de los canales de recepcion 9 en los que estan insertados los alambres externos 6. En este nivel o este estado, los alambres internos 6 estan unidos entre sf a traves de una barra de cortocircuito 5. En este estado es en el que la tapa de tapon 2 mas sobresale del cuerpo base de tapon 1.
En el primer nivel de accionamiento (vease la figura 4) que se alcanza presionando la tapa de tapon 2 o su embolo funcional 13 al interior del cuerpo base de tapon 1, los embolos de presion 10a, 10b, 10c, 10d dispuestos en el embolo funcional 13 de la tapa de tapon 2 se deslizan al interior de los canales de recepcion 9. Durante ello, los embolos de presion 10a, 10b, 10c, 10d deslizan perpendicularmente con respecto al eje longitudinal de los canales de recepcion 9 una seccion parcial de un alambre externo 6 insertado allf.
En los dos canales de recepcion 9 esta dispuesto respectivamente un contacto cortante 3 en forma de hendidura, estando unidos los contactos cortantes 3 de forma electroconductora a los alambres internos 6. En este primer nivel de accionamiento, los embolos de presion 10a, 10b, 10c, 10d presionan los alambres externos 6 al interior de los contactos cortantes 3, de tal forma que los contactos cortantes 3 afslan los alambres externos 6 y establecen una conexion electrica de los alambres externos 6 con los alambres internos 4.
En el segundo nivel de accionamiento (vease la figura 5), la tapa de tapon 2 se inserta mas en el interior del cuerpo base de tapon 1 hasta que la placa de accionamiento 14 queda en contacto con el cuerpo base de tapon 1. Durante ello, el embolo de cortocircuito 11 aparta la barra de cortocircuito 5 del contacto electrico, de manera que queda anulado el cortocircuito. Entonces, el deflagrador esta listo para el uso.
Por lo tanto, durante el proceso de cierre descrito del tapon multifuncional, en un primer nivel se establece una conexion electrica entre los contactos cortantes 3 o los alambres internos 4 y los dos alambres externos 6 (vease la figura 4). Durante el proceso de cierre, en este primer nivel de accionamiento, posibles potenciales de tension entre los alambres externos 6 son compensados por la barra de cortocircuito 5. En el segundo nivel de accionamiento del proceso de cierre se abre la barra de cortocircuito 5 y se anula el cortocircuito (figura 5).
No se requiere un aislamiento previo de los dos alambres externos 6. En el estado cerrado, el deflagrador o detonador esta aislado contra la humedad y esta estanco a la presion, tal como es el caso en los deflagradores o detonadores convencionales.
Nueva descripcion del proceso de cierre:
Estado 1: el proceso de cierre del deflagrador 8 o detonador se realiza oprimiendo la tapa de tapon 2. Tapon se refiere siempre al tapon multifuncional. Se afslan los alambres externos 6 introducidos en el cuerpo base de tapon 1 y a traves de los contactos cortantes 3 se estable la conexion electrica a los alambres internos 4.
Estado 2: al seguir oprimiendo la tapa de tapon 2 se alcanza la posicion 2 o el estado 2. Durante ello, los alambres externos 6 y los alambres internos 4 ya no estan conectados por la barra de cortocircuito 5, es decir que esta anulado el cortocircuito (vease la figura 5). Esto se produce por el embolo de cortocircuito 11 que aparta la barra de cortocircuito 5 unilateralmente del contacto electrico, es decir, del contacto cortante 3.
La figura 2 muestra el tapon multifuncional en el estado de almacenaje y/o estado de transporte. No estan conectados alambres externos 6.
Cuando se ha de usar el deflagrador, los alambres externos 6 se introducen en el cuerpo base de tapon 1 (figura 3). No se tienen que aislar previamente. Una vez que esto se ha realizado, el tapon se pone en su posicion 1
(figura 4) oprimiendo la tapa de tapon 1, es dedr, aplicando una fuerza. Durante este procedimiento de accionamiento se afslan los alambres externos 6 y se unen de forma electroconductora a los alambres internos 4. Durante ello se mantiene el cortocircuito por la barra de cortocircuito 5.
5 Al seguir oprimiendo la tapa de tapon se alcanza la posicion 2 (figura 5). Durante este procedimiento de accionamiento se abre la barra de cortocircuito 5 de manera que queda anulado tambien el cortocircuito. Ahora se puede usar el deflagrador.
El embolo funcional 5 puede presentar en su contorno exterior dos ranuras 12 circunferenciales en las que se 10 inserta respectivamente una junta anular (no representada en las figuras para mayor claridad). Una estanqueizacion opcional o adicional se puede realizar por ejemplo mediante un medio en forma de gel dentro del tapon.

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Deflagrador (8) para la prospeccion s^smica, para aplicaciones de minena o para el uso en las industrias petrolera o de gas natural, con una capsula detonante (7) en la que estan dispuestos un explosivo, un elemento de encendido y alambres internos (4) para inicializar el elemento de encendido, extendiendose los alambres internos (4) al interior de un tapon que esta dispuesto en un extremo de la capsula detonante (7), caracterizado porque el tapon es un tapon multifuncional y
    a) presenta un cuerpo base de tapon (1) y una tapa de tapon (2) deslizable dentro del cuerpo base de tapon (1), pudiendo deslizarse la tapa de tapon (2) de un primer nivel de accionamiento a un segundo nivel de accionamiento,
    b) en el cuerpo base de tapon (1) estan dispuestos canales de recepcion (9) para la introduccion de alambres externos (6),
    c) en la tapa de tapon (2) estan dispuestos embolos de presion (10a, 10b, 10c, 10d) que en el primer nivel de accionamiento no se asoman al interior de los canales de recepcion (9), pero que en el segundo nivel de accionamiento se asoman al interior de los canales de recepcion (9) y deslizan allf, perpendicularmente con respecto a los canales de recepcion (9), un alambre externo (6) introducido,
    d) al interior de los canales de recepcion (9) se asoma en cada caso un contacto cortante (3) en forma de hendidura, estando unidos los contactos cortantes (3) a los alambres internos (6), y en el segundo nivel de accionamiento los embolos de presion (10a, 10b, 10c, 10d) presionan los alambres externos (6) al interior de los contactos cortantes (3), de tal forma que los contactos cortantes (3) afslan los alambres externos (6) y establecen una conexion electrica de los alambres externos (6) con los alambres internos (4), estando dispuesta dentro del cuerpo base de tapon (1) una barra de cortocircuito (5) que en el primer nivel de accionamiento cortocircuita los alambres internos (4) y/o los contactos cortantes (3) correspondientes, y en el segundo nivel de accionamiento, un embolo de cortocircuito (11) dispuesto en la tapa de tapon (2) suelta la barra de cortocircuito (5) de los alambres internos (4) y de los contactos cortantes (3) correspondientes anulando el cortocircuito, y la barra de cortocircuito (5) esta cargada por resorte o es un elemento de resorte que en el segundo nivel de accionamiento es presionado por el embolo de cortocircuito (11), contra su fuerza de resorte, quedando apartado del contacto electrico.
  2. 2. - Deflagrador segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la tapa de tapon (2) presenta en su superficie circunferencial ranuras (12) circunferenciales para recibir juntas anulares que estanqueizan la tapa de tapon (2) hacia el cuerpo base de tapon (1).
  3. 3. - Deflagrador segun una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la tapa de tapon (2) y el cuerpo base de tapon (1) estan realizados de forma cilmdrica.
  4. 4. - Deflagrador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tapa de tapon (2) presenta un embolo funcional (13) con el que es guiado dentro del cuerpo base de tapon (1) y el embolo funcional (13) presenta en su lado opuesto al cuerpo base de tapon (1) una placa de accionamiento (14), que en el segundo nivel de accionamiento esta en contacto con el cuerpo base de tapon (1).
  5. 5. - Deflagrador segun la reivindicacion 4, caracterizado porque en el lado del embolo funcional (13) que esta orientado hacia el cuerpo base de tapon (1) estan dispuestos los embolos de presion (10a, 10b, 10c, 10d) y el embolo de cortocircuito (11) y en el otro lado esta dispuesta la placa de accionamiento (14).
  6. 6. - Deflagrador segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque delante y detras del contacto cortante (3), visto en la direccion de los canales de recepcion (9), esta dispuesto en cada caso al menos un embolo de presion (10a, 10b, 10c, 10d).
  7. 7. - Deflagrador segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, para la proteccion contra la entrada de humedad, el cuerpo base de tapon (1) esta relleno de un medio hidrofobo en forma de gel.
  8. 8. - Deflagrador segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el cuerpo base de tapon (1) y la tapa de tapon (2) son piezas de materia sintetica.
ES12715667.7T 2011-04-12 2012-04-12 Deflagrador con un tapón multifuncional Active ES2626010T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

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