ES2945596T3 - Método para ensamblar un detonador - Google Patents

Abstract

Un método de ensamblaje de detonador en el que se coloca una carga base en un tubo para hacer tope con un extremo cerrado del tubo, se coloca un módulo electrónico dentro del tubo, se usa un elemento de desplazamiento con una formación de tope para mover el módulo, contra una fuerza de restricción por fricción. , a un lugar en el que la formación de tope hace tope con un borde del tubo y en el que el módulo se mantiene en posición deformando el tubo para acoplarlo con el módulo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método para ensamblar un detonador

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0001] Esta invención se refiere a un método para ensamblar un detonador que se usa junto con un tubo de choque. Este tipo de detonador se describe, por ejemplo, en la especificación de la patente estadounidense número 8967048 o la solicitud de patente estadounidense US2002/0152913 A.

[0002] Un detonador del tipo en cuestión es activado por un evento del tubo de choque. Un extremo de un tubo de choque se engancha a una carcasa en la que están situados un módulo electrónico y sensores electrónicos. Cuando se enciende el tubo de choque, se genera un evento del tubo de choque y se emite desde el extremo del tubo de choque. El evento del tubo de choque que incluye plasma y luz, y que va acompañado por un aumento de temperatura y una onda de presión, impacta sobre el módulo electrónico. Si el módulo electrónico no se coloca correctamente dentro de la carcasa, el efecto del evento del tubo de choque puede ser tal que el módulo se desplace desde una posición instalada y se pueda mover para hacer contacto con una carga base en la carcasa. Además, los elementos del evento del tubo de choque pueden pasar evitar el módulo, alcanzar la carga base que está aguas abajo del módulo y provocar la activación inadvertida del detonador.

[0003] La invención se refiere a un método para ensamblar un detonador del tipo mencionado en el que se reduce el riesgo asociado con los problemas anteriormente mencionados.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0004] La invención, tal y como se define en la reivindicación 1, proporciona un método para ensamblar un detonador que incluye: una carcasa tubular, donde la carcasa tubular tiene un extremo cerrado, un extremo abierto opuesto, un borde en el extremo abierto y un orificio que se extiende entre el extremo abierto y el extremo cerrado; una carga base y un módulo electrónico que incluye un cuerpo de plástico moldeado en el que está fijado un circuito electrónico, donde el método incluye los pasos de:

(1) insertar la carga base en el orificio de la carcasa;

(2) desplazar la carga base para que linde con una superficie interna del extremo cerrado;

(3) insertar el cuerpo del módulo en el orificio;

(4) desplazar el cuerpo dentro del orificio para que un extremo delantero del cuerpo se mueva hacia la carga base a una ubicación predeterminada en la que un elemento de fricción sobre el cuerpo linda con el borde en el extremo abierto con un extremo trasero del cuerpo que se extiende desde el extremo abierto;

(5) enganchar un elemento de desplazamiento con el cuerpo, donde el elemento de desplazamiento incluye una proyección cilíndrica que tiene una superficie de contacto, que linda con el extremo trasero, y una formación de tope que está a una distancia predeterminada de la superficie de contacto;

(6) usar el elemento de desplazamiento para mover el cuerpo a lo largo del orificio hacia la carga base contra una fuerza de resistencia a la fricción por deslizamiento producida por el enganche mutuo del cuerpo y una superficie interna opuesta de la carcasa, hasta que la formación de tope linde con el borde en el extremo abierto; y

(7) deformar una porción de la carcasa para engancharla con una formación de retención sobre el cuerpo para asegurar el cuerpo a la carcasa con el cuerpo en una posición predeterminada dentro de la carcasa.

[0005] El proceso de deformación puede incluir una acción de engaste mediante la cual se forma una depresión en una superficie externa de la carcasa. La acción de engaste puede dar como resultado un enganche mecánico o friccional de la carcasa con el cuerpo. Opcionalmente, la acción de engaste obliga a una parte de la carcasa a engancharse con una formación de ubicación sobre el cuerpo.

[0006] Una superficie externa del cuerpo entre el extremo delantero y el elemento de fricción puede ser tal que el movimiento del cuerpo hacia el orificio se logre con un primer grado de fuerza y el movimiento adicional del cuerpo hacia el orificio solo sea posible con un segundo grado de fuerza que sea mayor que el primer grado de fuerza; el aumento de la fuerza se debe a la necesidad de vencer la fuerza de resistencia por rozamiento producida por el contacto del elemento de fricción con la superficie interna de la carcasa.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0007] La invención se describe adicionalmente a modo de ejemplo con referencia a los siguientes dibujos, en los que:

La figura 1 ilustra desde un lado y en sección transversal una carcasa tubular que se utiliza en un detonador según la invención,

La figura 2 muestra desde un lado una carga base que está incluida en el detonador de la invención, La figura 3 muestra desde un lado un módulo electrónico incluido en el detonador,

La figura 3A es una vista lateral de un cuerpo del módulo tomado en una línea 3A-3A en la figura 3, La figura 4 ilustra desde un lado y en sección transversal un detonador en una etapa intermedia de ensamblaje del mismo,

La figura 5 ilustra el uso de un elemento de desplazamiento para colocar un módulo electrónico con precisión dentro de la carcasa, y

La figura 6 muestra un detonador ensamblado según la invención.

FORMA DE REALIZACIÓN PREFERIDA DE LA DESCRIPCIÓN

[0008] La figura 1 de los dibujos adjuntos es una vista lateral en sección transversal de una carcasa metálica tubular 10 que se utiliza como alojamiento para un detonador electrónico 12 según la invención (véase la figura 6).

[0009] La figura 2 muestra, desde un lado, una carga base 14 mientras que la figura 3 muestra, desde un lado, un módulo electrónico 16. La carga base 14 y el módulo 16 están incluidos en el detonador 12 completamente ensamblado.

[0010] La carcasa tubular 10 tiene un extremo cerrado 20, un extremo abierto 22 que está rodeado por un borde 24 y un orificio 26 con un diámetro 28. La carcasa 10 está hecha de un material de cobre de pared fina 30 con una superficie interna 32 y una superficie externa 34.

[0011] La carga base 14 tiene una forma y dimensiones predeterminadas y está configurada para encajar dentro del orificio 26 que linda con la superficie interna 32 en el extremo cerrado 20, como se indica en la figura 4.

[0012] La figura 3 muestra desde un lado y en sección transversal el módulo electrónico 16. El módulo 16 incluye un cuerpo de plástico moldeado 44 y un circuito electrónico 46 que solo se muestra teóricamente y que está integrado en el cuerpo 44. El módulo 16 tiene un extremo delantero 50 y un extremo trasero 52. Una porción 56 de un sustrato 58, en el que está montado la mayoría de los componentes del circuito 46, sobresale de un extremo trasero 60 del cuerpo 44. Un alojamiento 62 que contiene componentes de detección esenciales para el funcionamiento del detonador 12 está unido a la porción 56.

[0013] Una porción importante del cuerpo 44 tiene un diámetro 64 que solo es ligeramente menor que el diámetro 28. Adyacente al extremo trasero 60, el cuerpo 44 está formado con al menos una protuberancia 66, véase la vista lateral del cuerpo del módulo mostrado en la figura 3A. En esta forma de realización, la protuberancia 66 está formada por el mismo material que el cuerpo 44. Sin embargo, la protuberancia puede ser un componente separado y puede estar hecha de un material que sea diferente al empleado en el cuerpo 44. En cualquier caso, el material es ligeramente deformable de manera elástica. Una dimensión diametral 70, (mostrada en la figura 3A) del cuerpo 44 que incluye el grosor de la protuberancia 66 es ligeramente mayor que el diámetro 28.

[0014] En un primer paso de ensamblaje, la carga base 14 se inserta en el orificio 26 y se empuja para que linde con la superficie interna 32 en el extremo cerrado 20 de la carcasa 10. Existe un ligero grado de enganche mutuo friccional entre el módulo 16 y la superficie interna 32 de la carcasa tubular 10, pero el módulo 16 puede moverse con relativa libertad hacia el extremo cerrado 20 de la carcasa 10 y, una vez colocado correctamente allí, permanece en posición.

[0015] En un segundo paso de ensamblaje, el extremo delantero 50 del módulo 16 se inserta en el extremo abierto 22. A continuación, el módulo 16 se mueve en una dirección axial 74 a lo largo del orificio 26 hacia la carga base 14. Dicho movimiento inicial del módulo inicialmente no tiene relativamente fricción, porque, como se indicó, la dimensión diametral 64 es ligeramente menor que el diámetro 28, y no se generan fuerzas de retención por fricción significativas que impidan el movimiento del cuerpo 44 hacia el orificio 26. Esta situación prevalece hasta el momento en el que la protuberancia 66 linda con el borde 24 en el extremo abierto 22.

[0016] Vista desde un lado, la protuberancia 66 tiene una forma arqueada. Por lo tanto, una porción de la protuberancia 66 puede entrar en el extremo abierto 22 y, a partir de entonces, la protuberancia puede avanzar hacia el orificio 26 solo ejerciendo una fuerza dirigida axialmente sobre el extremo trasero 52 del módulo 66, donde la fuerza es lo suficientemente alta como para deformar la protuberancia 66. El movimiento adicional del módulo 16 dentro de la carcasa 10 se logra mediante el uso de un elemento de desplazamiento 76 del tipo mostrado en la figura 5.

[0017] El elemento de desplazamiento 76 incluye un cuerpo 80 que tiene una proyección cilíndrica 82 y una formación de tope 84 que tiene la forma de un borde que rodea la proyección cilíndrica 82 y que está separado de una superficie de aplicación de fuerza 86 en una dirección axial por una distancia 88. La superficie 86 se pone en contacto con el extremo trasero 52 y, al aplicar una fuerza dirigida axialmente al elemento de desplazamiento 76, el módulo 16 se empuja hacia el orificio 26. La protuberancia 66 está deformada hacia el interior en sentido radial de manera que no impide el movimiento de deslizamiento del módulo 16 dentro del orificio 26, pero produce una resistencia a la fricción a dicho movimiento. La fuerza que se ejerce en la dirección axial 74 por el elemento de desplazamiento 76 es suficiente para vencer la fuerza de resistencia generada por el enganche mutuo de la protuberancia 66 con la superficie interna 32 de la pared de la carcasa 10.

[0018] El elemento de desplazamiento 76 se utiliza para aplicar fuerza de manera constante al módulo 16. La proyección cilíndrica 82 avanza hacia el orificio 26 de la carcasa 10 hasta el momento en que la formación de tope 84 linda con el borde 24 de la carcasa 10. En este punto, el módulo 16 está colocado correctamente dentro del orificio 26 y el extremo delantero 50 está separado por una distancia predeterminada 72 de una superficie opuesta 90 de la carga base 14 (figura 6). Cuando el elemento de desplazamiento 76 se desengancha de la carcasa 10, el módulo 16 permanece en su posición porque la protuberancia 66 permanece deformada y mantiene el cuerpo 44 enganchado por fricción con la superficie interna 32 de la carcasa.

[0019] El módulo 16 luego se fija en su posición dentro de la carcasa tubular 10 por medio de una formación de engaste 92 que deforma una porción de la carcasa metálica 10 para engancharla mecánicamente con una superficie externa del cuerpo 44. De esta manera, el módulo queda firmemente bloqueado en la carcasa 10.

[0020] Después de la colocación del módulo 16 en la carcasa 10, se inserta en el extremo abierto 22 un conector 98 en el que está unido un extremo 100 de un tubo de choque 102, mostrado en la figura 6. La carcasa 10 se engasta (104, 106) para completar el proceso de ensamblaje.

[0021] La técnica descrita tiene varios beneficios. En primer lugar, el módulo electrónico 16 está colocado con precisión dentro de la carcasa 10 en una ubicación en la que el extremo delantero 50 está colocado correctamente con respecto a la carga base 14 y en la que el extremo trasero 52 está colocado correctamente con respecto al extremo 100 del tubo de choque 102.

[0022] En segundo lugar, el enclavamiento mecánico proporcionado por el engaste 92, que retiene el módulo 16 en su posición, es tal que el efecto de un evento del tubo de choque que impacta sobre el extremo trasero 52 del módulo 16 no es capaz de desplazar el módulo 16 en contacto con la carga base 14.

[0023] En tercer lugar, se logra un efecto de sellado mediante el enganche mutuo del módulo 16 con la carcasa 10; su efecto es que el plasma, el calor, la luz y una onda de presión, producidos por un evento del tubo de choque aplicado al detonador 12 en el extremo abierto 22, no evitan el módulo 16 y, por lo tanto, no pueden alcanzar la carga base 14 para provocar una iniciación involuntaria del mismo.

Claims (7)

REIVINDICACI0NES

1. Método para ensamblar un detonador (12) que incluye una carcasa tubular (10), donde la carcasa tiene un extremo cerrado (20), un extremo abierto opuesto (22), un borde (24) en el extremo abierto y un orificio (26) que se extiende desde el extremo abierto hasta el extremo cerrado, una carga base (14) y un módulo electrónico (16) que incluye un cuerpo de plástico moldeado (44) en el que está fijado un circuito electrónico (46), donde el método incluye los pasos de:

1) insertar la carga base en el orificio de la carcasa;

2) desplazar la carga base para que linde con una superficie interna del extremo cerrado;

3) insertar el cuerpo del módulo en el orificio;

4) desplazar el cuerpo dentro del orificio para que un extremo delantero del cuerpo se mueva hacia la carga base a una ubicación predeterminada en la que un elemento de fricción sobre el cuerpo linda con el borde en el extremo abierto con un extremo trasero del cuerpo que se extiende desde el extremo abierto;

5) enganchar un elemento de desplazamiento (76) con el cuerpo, donde el elemento de desplazamiento incluye una proyección cilíndrica (82) que tiene una superficie de contacto, que linda con el extremo trasero, y una formación de tope (84) que está a una distancia predeterminada de la superficie de contacto;

6) usar el elemento de desplazamiento (66) para mover el cuerpo a lo largo del orificio hacia la carga base contra una fuerza de resistencia a la fricción por deslizamiento producida por el enganche mutuo del cuerpo y una superficie interna opuesta (32) de la carcasa, hasta que la formación de tope linde con el borde en el extremo abierto; y

7) deformar una porción de la carcasa para engancharla con una formación de retención sobre el cuerpo para asegurar el cuerpo a la carcasa con el cuerpo en una posición predeterminada dentro de la carcasa.

2. Método según la reivindicación 1, donde el paso de deformar incluye una acción de engaste mediante la cual se forma una depresión en una superficie externa de la carcasa, lo que da como resultado un enganche mecánico de la carcasa con el cuerpo.

3. Método según la reivindicación 2, donde la acción de engaste obliga a una parte de la carcasa a enganchase con una formación de ubicación sobre el cuerpo.

4. Método según la reivindicación 1, 2 o 3, donde una superficie externa del cuerpo entre el extremo delantero y el elemento de fricción es tal que el movimiento del cuerpo hacia el orificio se logra con un primer grado de fuerza y el movimiento adicional del cuerpo hacia el orificio solo es posible con un segundo grado de fuerza que es mayor que el primer grado de fuerza.