SE511798C2 - Detonator med elektrisk tidsfördröjning - Google Patents

Detonator med elektrisk tidsfördröjning

Info

Publication number
SE511798C2
SE511798C2 SE9202119A SE9202119A SE511798C2 SE 511798 C2 SE511798 C2 SE 511798C2 SE 9202119 A SE9202119 A SE 9202119A SE 9202119 A SE9202119 A SE 9202119A SE 511798 C2 SE511798 C2 SE 511798C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
detonator
output
electrical
transducer
housing
Prior art date
Application number
SE9202119A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9202119D0 (sv
SE9202119L (sv
Inventor
Robert G Pallanck
Kenneth A Rode
Original Assignee
Ensign Bickford Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=24934662&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SE511798(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ensign Bickford Co filed Critical Ensign Bickford Co
Publication of SE9202119D0 publication Critical patent/SE9202119D0/sv
Publication of SE9202119L publication Critical patent/SE9202119L/sv
Publication of SE511798C2 publication Critical patent/SE511798C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D1/00Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/04Arrangements for ignition
    • F42D1/045Arrangements for electric ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10Initiators therefor
    • F42B3/12Bridge initiators
    • F42B3/121Initiators with incorporated integrated circuit
    • F42B3/122Programmable electronic delay initiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10Initiators therefor
    • F42B3/16Pyrotechnic delay initiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C11/00Electric fuzes
    • F42C11/02Electric fuzes with piezo-crystal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C15/00Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
    • F42C15/28Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges operated by flow of fluent material, e.g. shot, fluids
    • F42C15/31Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges operated by flow of fluent material, e.g. shot, fluids generated by the combustion of a pyrotechnic or explosive charge within the fuze

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Description

511 798 2 Sekvensiellt arbetande tändapparater (blasting machines) har utvecklats, vilka utnyttjar elektriska kretsar för att åstad- komma noggrant tidsanpassade initieringspulser för elektriska tändhattar. Noggrannheten i de elektriska pulserna från se- kvensiella tändapparater kan vara mycket hög och på så sätt i stort sett eliminera tidsspridning, men elektriska anslut- ningar mellan tändhatten och tändapparaten måste upprätthål- las; brutna eller kortslutna kopplingar leder ofta till ej detonerade sprängämnen, med åtföljande risker. Vidare kan ej önskade detonationer alstras i sådana elektriska system genom elektriska läckjord-strömmar, såväl som inducerade strömmar från magnetfält från högspänningstrådar, radiostationer, radiosändare och liknande.
Det har blivit vanligt att eliminera den fara som är förenad med elektriska tändhattar, genom att utnyttja icke-elektriska överföringsledningar och icke-elektriska fördröjningsdetonato- rer, men sådana system som exempelvis använder snabbstubin på ytan av sprängmönstret (blast pattern), alstrar oönskat tryck- vågsbuller och buller ovan jord.
Många ansträngningar har gjorts i en strävan att lösa de många noterade problemen. Ett sådant försök enligt teknikens stånd- punkt att lösa problemen hittar man i PCT-publikationen nr WO89/01601, den publicerade versionen av PCT-ansökan nr PCT/SE88/00409, i vilken uppfinnaren beskriver i mycket all- männa termer en teknik för elektroniskt fördröjd tändning av en sprängladdning, baserad på insignal från detonerande stubin (snabbstubin: "detonating cord") som verkar på ett piezoelekt- riskt element; även om detta tändningssystem har som huvud- syfte i allmänhet eliminera effekten av elektromagnetiska läckfält och andra källor för elektrisk energi, noteras den kända användningen av piezo-elektriska anordningar tillsammans med tändanordningar. Piezoelektriskt drivna, elektriskt för- dröjna squib-initiatorer är väl beskrivna i patentet nr 4,340,8ll och en mängd elektriska fördröjningskretsar står att finna i patenten 4,328,75l, 4,395,95O och 4,730,556. 511798 SYFTET MED UPPFINNINGEN “ Ett primärt syfte med denna uppfinning är att åstadkomma en fördröjningsdetonator för sprängningsprodukter genom att utnyttja ett huvudsakligen bullerfritt stötrör (shock tube) för aktivering av en fördröjningsdetonator, vars tidsanpass- ning noggrant styrs medelst en digital elektronisk krets.
Det är ytterligare ett syfte med uppfinningen att åstadkomma en förbättrad detonator som är i stort sett okänslig mot elektromagnetiska och elektrostatiska fält, läckströmmar etc, men som ändå ger noggrann tidsanpassning av detonatorns in- itiering, genom användning av en digital elektronisk styr- krets.
Det är ytterligare ett syfte med uppfinningen att åstadkomma en stor mängd olika, distinkta fördröjningar mellan inmatning av energi från stötröret, till initiering av detonatorn (och tillhörande sprängämne), med en anordning som är lätt använda, huvudsakligen okänslig mot miljön och förenad med tillräckligt låg kostnad så att den kan inkorporeras i ett icke-elektriskt sprängningssystem, utan att erfordra högkompetenta arbetare, samtidigt som den erbjuder användarsäkerhet.
Det är också ett syfte med uppfinningen att åstadkomma en förbättrad konstruktion av en fördröjningsdetonator, som ger konstruktions- och miljömässig integritet till en låg kostnad.
Det är också ett syfte med uppfinningen att åstadkomma en förbättrad elektrisk krets för användning i en sådan fördröj- ningsdetonator. Ännu ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en fördröj- ningsdetonator som har förbättrad miljöacceptans och som erhålles genom att eliminera pyrotekniska fördröjningar och de miljöförorenande ämnen som hör samman med en sådan. 511 798 4 Andra syften kommer delvis att vara uppenbara och delvis noteras mer i detalj i det följande.
En bättre förståelse av syftena, fördelarna, särdragen och egenskaper samt förhållanden med uppfinningen kommer att erhållas genom följande detaljerade beskrivning, med bifogade ritningar, vilken visar vissa illustrativa utföringsformer och anger de olika sätt med vilka principerna enligt uppfinningen används.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN I sin föredragna utföringsform inkluderar detonatorn med digital födröjning enligt uppfinningen, ett rörformigt, ledan- de hölje som är slutet i en ände och med den andra änden förseglad mot stötröret. Den energi som matas ut ur stötröret aktiverar en drivladdning (booster charge), vars utmatade energi riktas mot en piezokeramisk omvandlare, för alstrande av en utmatad mängd av elektrisk energi till en tidsfördröj- ningskrets, varvid denna tidsfördröjningskrets tjänar till styrning av en tändningssignal till ett tändningselement, efter att den pá förhand bestämda fördröjningen förlöpt.
I de bifogade ritningarna visar Figur l en delvy i tvärsnitt som visar en föredragen utför- ingsform av detonatorn enligt uppfinningen, kopplad till ett stötrör; Figur 2 ett blockschema som visar krafttåget inuti detonatorn enligt uppfinningen; Figur 3 ett schematiskt kretsschema som visar en utföringsform av fördröjnings-/tändningskretsen enligt denna uppfinning; Figur 4 en schematisk tvärsnittsvy som visar olika tändningsa- nordningar; 511 798 Figur 5 en schematisk vy av den laminerade piezokeramiska omvandlaren enligt den föreliggande uppfinningen; Figur 6 en schematisk tvärsnittsvy som visar den allmänna konstruktionen och arrangemanget av den piezokeramiska omvand- laren enligt uppfinningen med tillhörande struktur; Figur 7 ett tvärsnitt, delvis i sprängvy av apparaten enligt Figur 6.
Den föredragna utföringsformen av fördröjningsdetonatorn enligt denna uppfinning visas primärt i tvärsnitt i Figur 1, och innefattar ett huvudsakligen rörformigt, elektriskt ledan- de aluminiumskal 1, som har en stängd ände 2 i vilken en mängd primärt sprängämne 3 inpressats och angränsande därtill ett sekundärt sprängämne 4. Kuddelementet 6 är placerat ovanpå det primära sprängämnet, såsom blyazid, varvid det sekundära sprängämnet är ett sprängämne såsom PETN eller RDX; kuddele- mentet 6 verkar som en fjädrande buffert under tillverkning, sammansättning och frakt. Under tillverkning sträcker sig en presstapp av hårt stål genom den öppna änden av aluminium- cylindern 1, för att bringas i kontakt med det primära spräng- ämnet 3 och vidare är det tämligen vanligt att delkomponenter (sub-assemblies) kan fraktas och hanteras i stor omfattning.
Således används ett kuddelement av den typ som visas i US- patentansökan nr 608,688.
Angränsande mot kuddelementet 6 finns ett lämpligt elektriskt säkringsaggregat, allmänt betecknat 7, vilket aggregat har ett tändningselement 8, vilket element är placerat inuti en harts- bussning 9 av halvledartyp. En mängd olika tändningselement diskuteras i samband med Figur 4.
För att åstadkomma den önskade tidsfördröjningen, är en digi- tal fördröjningsmodul, allmänt betecknad 10, anordnad inuti aluminiumhöljet 1 och inkluderar ett tidsfördröjningsorgan 11 och åtminstone en lagringskondensator 12, varvid fördröjnings- 511 798 6 modulen 10 är innesluten inuti en lämplig inbäddningsförening (potting compound) till àstadkommande av skydd mot extern, fysisk chock och andra miljöbetingelser. Den elektriska kraft- källan är ett i flera skikt uppbyggt piezokeramiskt (piezoe- lektriskt) aggregat, allmänt betecknat 15, vilket aggregat är elektriskt kopplat till fördröjningsmodulen 10 och på ett säkert sätt krympt pà plats vid 16.
Såsom i det följande förklaras mer i detalj, är det piezo- keramiska generatoraggregatet 15 av typen som avger lite energi och en tänddetonator (hjälpladdning), betecknat 17, är placerad huvudsakligen angränsande intill en belastningsför- delande skiva 38, vilken i sin tur är placerad angränsande till det piezokeramiska aggregatet 15. Detonatorelementet (booster element) 17 innefattar en liten mängd primärt spräng- ämne 19, som är pressat in i tänddetonatorns skal 20. Buf- fertskivan 18 är placerad ovanpå det primära sprängämnet, såsom blyazid; buffertelementet verkar såsom en eftergivlig buffert under tillverkningen av tänddetonatorn. Placerat angränsande till buffertskivan 18 finns i sin tur en isole- ringsskål 21 och adapterbussning 22 av gummi. Stötröret 23 är infört i adapterbussningen 22 och denna och stötröret 23 är fixerade tillsammans och till hela aggregatet genom krympning av detonatorskalet 20 och aluminiumskalet 1 samtidigt till en mindre diameter, till àstadkommande av både en försegling mot omgivningen och isolering av elementen i tänddetonatorn från elektrisk påverkan.
Emellertid bör det inses att andra icke-elektriska signal- överförande anordningar, såsom snabbstubin, lágenergisnabbstu- bin, låghastighetsstötrör etc kan användas som inmatnings- element i enlighet med denna uppfinning. Emellertid màste man komma ihåg att anordningen som överför ingàngssignalen, tänd- detonatorn och den piezokeramiska generatorn, är ömsesidigt beroende element, vilka verkar tillsammans till àstadkommande av den önskade elektriska insignalen till den digitala för- dröjningsmodulen: därav följer att Överförd ineffekt och 511 798 7 piezokeramiska karaktäristika, på ett korrekt sätt måste samordnas (interfaced) medelst detonatoreffekt (booster po- wer).
Efter beskrivningen av den grundläggande kombinationen, är det viktigt att förstå skälen att använda tänddetonatorn 17 i kombination med det inkommande, icke-elektriska initierings- röret 23.
Användningen av en tänddetonator som energigränssnitt i sökan- dens detonator, är föredraget i förhållande till alla andra typer av direktsignalinitiering, inkluderande elektriska ledningar, direkt utmatning från ett stötrör och/eller en snabbstubin etc. Först och främst föreligger den mycket upp- enbara fördelen att man eliminerar problem som hör samman med elektriska detonatorer, såsom läckströmmar, komplicerad elekt- risk avfyrning, tändapparater, kretsar etc. Den lika viktiga men ej uppenbara fördelen med användning av en tänddetonator i kombination med en av flera skikt uppbyggd piezokeramisk elektrisk generator, är att det nu är möjligt att exempelvis använda ett lâgenergistötrör och en jämförelsevis okänslig piezokeramisk anordning, som ger den önskade utenergin, varvid en kombinationsanordning åstadkommas vilken är i stort sett okänslig mot att "aktiveras" av de normala betingelser som åtföljer laddning av ett borrhål, såväl som mot de normala chockvågor som härrör från intilliggande borrhålsdetonationer.
Genom att således använda en vid låg energinivå arbetande piezokeramisk enhet i kombination med den låga energinivån i utenergin från stötröret, uppnås en pålitlig länk i kraft- kedjan, endast genom användning av en tänddetonator, vilket därmed tillåter initiering med den önskade pålitligheten utan nämnvärt buller.
Som bäst framgår av Figurerna 5, 6 och 7, träffar utenergin från tänddetonatorn 17 den belastningsfördelande skivan 38 i stort sett direkt, vilket i sin tur jämnt överför denna energi från tänddetonatorn 17 till multipelskikten 30 i det lämpliga, 511 798 8 tunna piezokeramiska materialet, varvid nämnda skikt uppbäres i ett plasthölje. Som bäst framgår av den schematiska åter- givningen i Figur 5, är det piezokeramiska materialet staplat i vertikala skikt med motstående ytor i varje skikt parallell- kopplade genom användning av elektrodskikten 31 och 3la, införda mellan varje skikt eller element 30. I den föredragna utföringsformen använder den piezokeramiska generatorn enligt uppfinningen 84 aktiva skikt, vilka är ungefär 20 pm tjocka, med diskreta positiva och negativa elektroder, såsom markeras i Figur 5, bildade av de inre anslutningarna, med utenergini- våer, som är mycket högre än de som kan erhållas medelst en jämförbar monolitisk piezokeramisk anordning.
Med särskild hänvisning till Figurerna 5, 6 och 7, är plast- höljet 39 och den belastningsfördelande skivan 38 viktiga element i denna elektriska generator. För erhållande av maxi- mal nytta från den från drivladdningen 17 utgående chockvågen och det fysikaliska tryck som åtföljer denna, är den piezoke- ramiska generatorn 15 monterad på en slät, plan och hård yta som visas vid 37 i Figur 7. Plasthöljet 39 ger en yta 37 som är huvudsakligen parallell med chockvågsfronten från driv- laddningen 17 och vinkelrät mot den riktning i vilken chochvà- gen rör sig. För erhållande av ännu mer maximal nytta från den utgående chockvågen från drivladdningen 17, är den belast- ningsfördelande skivan 38 införd huvudsakligen parallellt mellan drivladdningens 17 utgående ände och den piezokeramiska generatorns inmatningsyta, så att energin från den från driv- laddningen 17 utgående chockvågen överförs och fördelas jämnt till piezogeneratorn 15, till förhindrande av att piezogenera- torn krossas alltför tidigt (och gör den piezokeramiska gene- ratorn obrukbar). Ändanslutningarna 42 och 43 är elektriskt kopplade till elektrodskikten 31 och 3la, till åstadkommande av den önskade elektriska kopplingen till den digitala för- dröjningsmodulen 10. Plasthöljet 39 och den belastningsför- delande skivan 38 tjänar också till att isolera piezokeramen mot oavsiktliga och slumpmässiga mekaniska krafter, elekt- 511 798 9 riska laddningar etc och bibehåller piezokeramen i det“önskade läget.
Figur 3 visar ett blockschema av en föredragen utföringsform av den elektroniska fördröjningskretsen enligt uppfinningen.
Vid aktivering av den piezokeramiska energiomvandlaren 50, strömmar elektrisk ström genom styrdioden 52 för uppladdning av lagringskondensatorn 54. Omvandlaren 50 är också kopplad till avfyrningskondensatorn 68 via dioden 69 och tillhandahål- ler även laddningsström till denna. Regulatorn 58 utgör en källa för huvudsakligen konstant vändning för oscillatorn 60, för styrning av oscillatorns 60 frekvens. Kretsen 64 för "effekt på áterställ" ("power-on reset" (POR)) förladdar räknaren 65 vid initial påläggning av ingångsspänning. När spänningen på lagringskondensatorn 54 väl har ökat över ett tröskelvärde, börjar räknaren 65 nedräkning efter varje in- gångspuls från oscillatorn. När räknaren 65 digitalt räknats ned förbi O, aktiveras utgången till avfyrningsomkopplaren 67 och all återstående energi i tidigare nämnd krets, såväl som den energi som lagrats i avfyrningskondensatorn 68 genom isoleringsdioden 69, pàläggs tändningselementet 70.
Den elektriska energin som alstras av den piezokeramiska generatorn SO består av en extremt snabb tidspuls (ungefär 2 mikrosekunder), med en strömpuls på ungefär BO-150 A. Den föredragna kretsen (kan varieras med avseende på design) ger en fördröjningstid på upp till 10 sekunder innan avfyrning av tändaren, varvid avfyrningen åstadkommes genom matning av strömpulsen från kondensatorn 68, vilken omkopplas medelst tidsanpassningsmodulen, för tillhandahållande av energi till tändningselementet 70. Man har funnit att för engångsanvänd- ning under kort varaktighet, kan de publicerade elektriska värdena för kondensatorerna och de andra komponenterna av- sevärt överskridas; därför kan komponenternas fysikaliska storlek minskas till den punkt där installation i höljet till en tändhatt av standardstorlek är möjlig. lll 511 798 Fördelarna med den föreliggande uppfinningen och dess funktion kommer att inses bättre av en analys av det ungefärliga om- râdet för krafttåget som denna uppfinning omfattar (inherent).
I Figur 2 visas ett blockschema över fördröjningsdetonatorn, använd tillsammans med stötröret som överför en initierings- signal pà l 000 till 3 500 psi till en tänddetonator, vilken vid avfyrning alstrar signalförstärkning till ett intervall på 72 000 till 145 000 psi. När chockvågen från tänddetonatorn kommer i kontakt med det piezokeramiska generatoraggregatet, alstras en strömpuls pà 80 till 150 A under 1 till 2 mikrose- kunder. Den resulterande elektriska potentialen pà 30 till 60 V laddar förràdskondensatorn (för drift av fördröjningstidsan- passningsorgan) och avfyrningskondensatorn; genom att använda en avfyrningskondensator kommer i praktiken fördröjningskret- sen inte att minska den energi som finns tillgänglig för tändaren. En utföringsform av tidsfördröjningsanpassnings- kretsen har ett effektbehov pà 100 till 225 mW under upp till sekunder, vilket efter "time-out", tillåter urladdning av den energi som återstår i tidsanpassningskretsen, och den energi som är lagrad i avfyrningskondensatorn, till tändarag- gregatet. Efter mottagande av 0,5 till 1,5 mJ av elektrisk energi, kommer det utvalda tändaraggregatet att förorsaka att det primära sprängämnet detonerar och därefter initiera det sekundära sprängämnet.
Samtliga funktionella komponenter som avbildas i Figur 2, såväl som i de andra ritningarna, är inneslutna i ett metal- liskt skal för att avsevärt reducera detonatorns mottaglighet mot falsk tändning på grund av radiofrekvensenergi (t ex radiostationer, tvàvägsradio etc). Denna inneslutning verkar som en Faraday's bur för att skärma av samtliga elektroniska komponenter från yttre pàverkan.
Många typer av tändarelement finns tillgängliga för användning inuti den digitala fördröjningsdetonatorn. En del av de möjli- ga typerna visas i Figur 4 och inkluderar vanliga l mJ tänd- stickshuvuden (matchheads) 70, bryggtràdar (bridgewires) 71, 511 798 ll halvledarbryggtràdar (semiconductor bridgewires) 73 och laser- dioder 72, bundna till änden av det tryckta kretskortet, för att direkt initiera det primära sprängämnet genom värmen och ljuset från dess utsända koherenta laserljus.
Det är naturligtvis möjligt och kan vara önskvärt att använda den fràn avfyrningskondensatorn utmatade energin, för att åstadkomma direkt initiering av antingen ett primärt eller ett sekundärt sprängämne, naturligtvis i beroende pà de utvalda materialen och de föreliggande problemens natur.
Användning av ett halvledande material för montering av buss- ningen förhindrar läckspänning från att ackumulera på tändaren och förorsaka oplanerade tändningar.

Claims (14)

511 798 ll PATENTKRAV
1. En detonator med elektrisk fördröjning för spräng- ningsinitieringssystem och liknande, innefattande ett ihàligt hölje (1) som omsluter detonatorn med elektrisk fördröjning (10), varvid nämnda hölje är slutet i en ände (2) och öppet i den andra änden; en omvandlare (15) för direkt omvandling av en fràn en drivladdning (17) utmatad kraft till en elektrisk utsignal, vilken drivladdning (17) är placerad i nämnda hölje (1), där omvandlaren är placerad intill och i kraftkommunicerande förhållande med nämnda drivladdning (17), varvid omvandlaren är huvudsakligen okänslig mot miljöbetingade chockkrafter och känslig huvudsakligen endast för den utmatade kraften fràn en sådan drivladdning; en elektriskt krets (10, 11, 12) som är kopplad till omvandlarens utgång, för införande av en tidsfördröjning i den elektriska utsignalen från omvandlaren i förhållande till utsignalen fràn den elektriska kretsen; och ett elektriskt drivbart tändarelement (8; 70, 71, 72), inkluderande organ som sammankopplar tändarelementet med den elektriska utgången på den elektriska kretsen, varvid tändaren förses med elektrisk energi efter att ett tids- intervall förlöpt, mellan inmatning av kraft till omvandlaren (15), och elektrisk utsignal från den elektriska kretsen, k ä n n e t e c k n a d a v att höljets öppna ände är kopplad ände mot ände till en källa för icke-elektrisk inmatad kraft i form av ett icke- elektriskt signalkommunikationssystem (23) för tillförsel av 511 798 IE; icke-elektrisk kraft till drivladdningen (17) för aktivering av densamma medelst nämnda icke-elektriska energi.
2. Detonatorn enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att omvandlaren är ett piezoelektriskt organ (15) som är stelt uppburet i ett icke-ledande element, fixerat i läge i nämnda hölje och angränsande till drivladdningen (17).
3. Detonatorn enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den till drivladdningen (17) inmatade kraften mottas fràn ett stötrör (23), höljet (1) är utformat av ledande material och nämnda ledande höljes öppna ände är kopplad till och förseglad mot stötrörets (23) öppna ände.
4. Detonatorn enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att det elektriskt drivbara tändarelementet (8) uppbäres av ett halvledande element (9), för att därvid reducera effekten av elektriska läcksignaler.
5. Detonatorn enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att omvandlaren är en av flera skikt (30) bestående piezokeramisk anordning (15), med skikten parallellkopplade till två utgàngsändanslutningar (+, -), varvid skikten uppbäres i ett icke-ledande stödelement, som är placerat inuti höljet, för att motta kraften fràn drivladdningen (17) i en riktning som är huvudsakligen vinkelrät mot varje elektrods huvudsakliga yta, men så att det är huvudsakligen okänsligt mot miljöbetingade chockkrafter.
6. Detonatorn enligt nàgot föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att en sekundär sprängmedels- laddning (4) och en primär sprängmedelsladdning (3) år placerade intill nämnda höljes slutna ände och utsignalen frän Nunn' m' 511 798 111 tândarelementet (8) förorsakar detonation av den primära (3) och den sekundära (4) sprängladdningen.
7. Detonatorn enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att det elektriskt drivbara tändarelementet (8) uppbäres av ett halvledarelement (9), för att därvid reducera effekten av elektrisk läcksignaler.
8. Detonatorn enligt nàgot av kraven 3-7, k ä n n e - t e c k n a d a v att nämnda hölje (1) innehåller en tänddetonator, arrangerad för att aktiveras av den fràn stötröret (23) utmatade kraften, i och för alstring av en utmatad kraft i intervallet 72 000 psi till 145 000 psi, där nämnda elektriska omvandlare är en i skikt (30) uppbyggd piezokeramisk anordning (15), anordnad så att den angränsar till nämnda sprängdetonator, för mottagning av den fràn detonatorn (17) utgående chockvägen, huvudsakligen vinkelrät mot huvudplanet för omvandlarens skikt, till alstrande av en elektrisk utsignal i intervallet 80 till 150 A, under en tidspuls i intervallet på 1 till 2 mikrosekunder, och vid vilken det finns anordnat elektriska lagringskondensatororgan (l2); varvid den piezokeramiska omvandlarens utgàng är kopplad så att den uppladdar nämnda lagringskondensatororgan; varvid utgången fràn nämnda lagringskondensatororgan är kopplad till en fördröjningskrets (ll), varvid utsignalen från fördröjnings- kretsen alstras efter en pà förhand inställd tidsperiod, varvid nämnda fördröjningskrets utgång är kopplad sä att den styr tillförseln av energi till aktiveringen av ett tândarelement som är drivbart till àstadkommande av aktivering av tillförsel av energi till detonatorn.
9. Detonatorn enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d a v att det elektriskt drivna tàndarelementet (8) uppbäres pà ett halvledarunderlag (9) och det rörformiga höljet är 511 798 få' utformat av metall till àstadkommande av elektrisk och elektromagnetisk skàrmning.
10. Detonatorn enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d a v att omvandlaren är en piezokeramisk anordning (15) uppbyggd i flera skikt (30), varvid skikten är elektriskt parallellkopplade, för att alstra två utgående anslutningar (+, -) och varvid skikten uppbäres pà ett icke-ledande stödelement och är placerade medelst stödelementet inuti höljet, för mottagning av kraften fràn detonatorn i en rikt- ning som är huvudsakligen vinkelrät mot varje elektrods huvud- yta.
11. Detonatorn enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d a v att lagrinskondensatororganet (12) ytterligare innefattar tvà kondensatorer, som laddas via utgången pà omvandlaren, varvid en av nämnda kondensatorer urladdas till fördröjningskretsen (11) och utgången frán den andra kondensatorn är omkopplingsbar medelst utsignalen från fördröjningskretsen, för tillförsel av energi till tända- relementet (8).
12. Detonatorn enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att omvandlaren år ett piezoelektriskt organ (15), stelt uppburet pà ett icke-ledande element, fixerat i läge i nämnda hölje och angränsande till drivladdningen (17).
13. Detonatorn enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att omvandlaren är en av flera skikt (30) uppbyggd piezokeramisk, elektrisk omvandlare (15), placerad sà att den angränsar till drivladdningen (17), för mottagande av den från drivladdningen härrörande utgående chockvàgen i en riktning som är huvudsakligen vinkelrät mot varje skikts huvudyta. 511 798 16
14. Detonatorn enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a d a v att en belastningsfördelande skiva är (18) placerad mellan drivladdningen (17) och den piezokeramiska anordningen (15), för att därvid reducera möjligheten att omvandlaren krossas av den från drivladdningen utgående kraften.
SE9202119A 1991-07-09 1992-07-08 Detonator med elektrisk tidsfördröjning SE511798C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/730,275 US5173569A (en) 1991-07-09 1991-07-09 Digital delay detonator

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9202119D0 SE9202119D0 (sv) 1992-07-08
SE9202119L SE9202119L (sv) 1993-01-10
SE511798C2 true SE511798C2 (sv) 1999-11-29

Family

ID=24934662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9202119A SE511798C2 (sv) 1991-07-09 1992-07-08 Detonator med elektrisk tidsfördröjning

Country Status (10)

Country Link
US (2) US5173569A (sv)
JP (1) JP2541727B2 (sv)
AU (1) AU645731B2 (sv)
BR (1) BR9202520A (sv)
CA (1) CA2067661C (sv)
DE (1) DE4218881C2 (sv)
GB (1) GB2257776B (sv)
MX (1) MX9202887A (sv)
SE (1) SE511798C2 (sv)
ZA (1) ZA923389B (sv)

Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5435248A (en) * 1991-07-09 1995-07-25 The Ensign-Bickford Company Extended range digital delay detonator
US5173569A (en) * 1991-07-09 1992-12-22 The Ensign-Bickford Company Digital delay detonator
US5440990A (en) * 1993-09-16 1995-08-15 The Walt Disney Company Electronic time fuze
US5507230A (en) * 1993-10-22 1996-04-16 Universal Propulsion Company, Inc. Self-powered delayed ordnance
IL108452A0 (en) * 1994-01-27 1994-11-11 Feigelson Leonid Autonomous electric detonator
DE4427296A1 (de) * 1994-08-02 1996-02-08 Dynamit Nobel Ag Nichtelektrischer Sprengzünder
US5621184A (en) 1995-04-10 1997-04-15 The Ensign-Bickford Company Programmable electronic timer circuit
BR9502995A (pt) * 1995-06-23 1997-09-23 Ibq Ind Quimicas Ltda Detonador de retardo eletrônico
US5780764A (en) * 1996-01-11 1998-07-14 The Ensign-Bickford Company Booster explosive devices and combinations thereof with explosive accessory charges
US5614693A (en) * 1996-01-11 1997-03-25 The Ensign-Bickford Company Accessory charges for booster explosive devices
US5747722A (en) * 1996-01-11 1998-05-05 The Ensign-Bickford Company Detonators having multiple-line input leads
US5708228A (en) * 1996-01-11 1998-01-13 The Ensign-Bickford Company Method and apparatus for transfer of initiation signals
US5661256A (en) * 1996-01-16 1997-08-26 The Ensign-Bickford Company Slider member for booster explosive charges
US5703320A (en) * 1996-01-18 1997-12-30 The Ensign Bickford Company Connector for blast initiation system
US6079332A (en) * 1996-11-01 2000-06-27 The Ensign-Bickford Company Shock-resistant electronic circuit assembly
US6311621B1 (en) 1996-11-01 2001-11-06 The Ensign-Bickford Company Shock-resistant electronic circuit assembly
US5929368A (en) 1996-12-09 1999-07-27 The Ensign-Bickford Company Hybrid electronic detonator delay circuit assembly
US6082264A (en) * 1996-12-19 2000-07-04 Sasol Mining Initiators (Proprietary) Limited Connectors for wired networks for detonators
US5831203A (en) * 1997-03-07 1998-11-03 The Ensign-Bickford Company High impedance semiconductor bridge detonator
US5889228A (en) * 1997-04-09 1999-03-30 The Ensign-Bickford Company Detonator with loosely packed ignition charge and method of assembly
US5912428A (en) 1997-06-19 1999-06-15 The Ensign-Bickford Company Electronic circuitry for timing and delay circuits
US6386085B1 (en) * 1998-12-24 2002-05-14 Betty A. Garrett Method and apparatus for explosives assembly
AU2285900A (en) * 1999-01-08 2000-07-24 Dynamit Nobel Gmbh Explosivstoff- Und Systemtechnik Control module for triggering units for initiating pyrotechnical elements
WO2003107542A2 (en) * 2002-06-12 2003-12-24 Ensign-Bickford Aerospace & Defense Company Signal transfer device
WO2004111568A2 (en) * 2002-11-08 2004-12-23 Ensign-Bickford Aerospace & Defense Company Explosive-activated safe-arm device
CA2564832C (en) * 2004-06-22 2011-09-06 Orica Explosives Technology Pty Ltd Method of blasting
US8701560B2 (en) 2010-11-22 2014-04-22 Battelle Energy Alliance, Llc Apparatus, system, and method for synchronizing a timer key
US8161877B1 (en) * 2005-12-07 2012-04-24 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Electronic firing systems and methods for firing a device
US8701559B2 (en) * 2006-01-17 2014-04-22 Omnitek Partners Llc Energy harvesting power sources for detecting target impact of a munition
EP2013566B1 (en) * 2006-04-28 2015-03-04 Orica Explosives Technology Pty Ltd Wireless electronic booster, and methods of blasting
US20080282925A1 (en) * 2007-05-15 2008-11-20 Orica Explosives Technology Pty Ltd Electronic blasting with high accuracy
US9910060B2 (en) * 2007-07-10 2018-03-06 Omnitek Partners Llc Piezoelectric-based multiple impact sensors and their electronic circuitry
US8042469B2 (en) * 2007-07-10 2011-10-25 Omnitek Partners Llc Electrically initiated inertial igniters for thermal batteries and the like
US9194681B2 (en) * 2007-07-10 2015-11-24 Omnitek Partners Llc Inertially operated electrical initiation devices
US9470497B2 (en) * 2007-07-10 2016-10-18 Omnitek Partners Llc Inertially operated piezoelectric energy harvesting electronic circuitry
US8677900B2 (en) * 2007-07-10 2014-03-25 Omnitek Partners Llc Inertially operated electrical initiation devices
US8596198B2 (en) * 2007-07-10 2013-12-03 Omnitek Partners Llc Inertially operated electrical initiation methods
US8776688B2 (en) * 2007-07-10 2014-07-15 Omnitek Partners Llc Electrically initiated inertial igniters for thermal batteries and the like
US10447179B2 (en) * 2007-07-10 2019-10-15 Omnitek Partners Llc Inertially operated piezoelectric energy harvesting electronic circuitry
US9587924B2 (en) * 2007-07-10 2017-03-07 Omnitek Partners Llc Shock detection circuit and method of shock detection
US9097502B2 (en) * 2007-07-10 2015-08-04 Omnitek Partners Llc Inertially operated electrical initiation devices
US9021955B2 (en) * 2007-07-10 2015-05-05 Omnitek Partners Llc Inertially operated electrical initiation devices
US10581347B2 (en) * 2007-07-10 2020-03-03 Omnitek Partners Llc Manually operated piezoelectric energy harvesting electronic circuitry
US8601949B2 (en) * 2007-07-10 2013-12-10 Omnitek Partners Llc Inertially operated electrical initiation devices
US11248893B2 (en) * 2008-06-29 2022-02-15 Omnitek Partners Llc Inertially operated piezoelectric energy harvesting electronic circuitry
US10598473B2 (en) * 2008-06-29 2020-03-24 Omnitek Partners Llc Inertially operated piezoelectric energy harvesting electronic circuitry
US8813648B2 (en) 2008-11-05 2014-08-26 Saab Ab Ignition and delay circuit
PE20110493A1 (es) * 2009-12-30 2011-07-22 Ind Minco S A C Sistema de retraso de alta precision
FR2959809B1 (fr) * 2010-05-10 2013-07-05 Saint Louis Inst Dispositif de mise a feu pour un initiateur
AU2015201933B2 (en) * 2010-07-12 2016-08-04 Detnet South Africa (Pty) Ltd Timing module
CA2804695C (en) 2010-07-12 2016-10-18 Detnet South Africa (Pty) Ltd Timing module
US10527395B2 (en) 2010-07-12 2020-01-07 Detnet South Africa (Pty) Ltd Detonator
US8919253B2 (en) 2011-05-26 2014-12-30 Baker Hughes Incorporated Perforating string with magnetohydrodynamic initiation transfer
PE20130595A1 (es) * 2011-10-14 2013-05-09 Famesa Explosivos S A C Tubo de transmision de senal con sello de retencion de iniciacion inversa
RU2497797C2 (ru) * 2011-12-30 2013-11-10 Открытое акционерное общество Новосибирский механический завод "Искра" Детонатор с электронным замедлением для ударно-волновой трубки (увт)
US10006281B2 (en) 2012-02-10 2018-06-26 Austin Star Detonator Company Calibration of molded piezoelectric longitudinal charge coefficient of a pressure sensor for blasting operation
US20130205888A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Austin Powder Company Method and apparatus to measure borehole pressure during blasting
US8943970B2 (en) * 2012-04-24 2015-02-03 Fike Corporation Energy transfer device
CN104481469B (zh) * 2014-09-29 2017-08-25 殷婷 基于使用单芯电缆的数码电子雷管的多级点火射孔起爆系统
CN104501666B (zh) * 2014-11-27 2017-01-18 安徽理工大学 高精度安全型延期元件
EP3076120A1 (en) * 2015-03-30 2016-10-05 Maxamcorp Holding, S.L. Protection circuit in blasting systems
WO2016171581A1 (ru) * 2015-04-24 2016-10-27 САЯПИН, Виталий Викторович Капсюль - детонатор
US9921041B1 (en) 2015-09-29 2018-03-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Primerless digital time-delay initiator system
CN105403112B (zh) * 2015-11-05 2017-03-08 张国荣 导爆管电子延期雷管及光与冲击波双控导爆该雷管的方法
KR102124522B1 (ko) * 2015-12-02 2020-06-19 마스 젠그란지 (엔제트) 리미티드 해양 부상 분리 디바이스
EP3464732A4 (en) * 2016-06-03 2020-01-22 Fike Corporation Floating oil spill ignition device
RU2642696C1 (ru) * 2016-10-10 2018-01-25 Владимир Викторович Черниченко Контактный датчик цели
RU2689357C1 (ru) * 2018-07-02 2019-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Программируемый детонатор
US10816311B2 (en) 2018-11-07 2020-10-27 DynaEnergetics Europe GmbH Electronic time delay fuse
AU2020216554B2 (en) * 2019-01-28 2024-12-19 Detnet South Africa (Pty) Ltd Detonator construction
RU195248U1 (ru) * 2019-03-29 2020-01-21 ООО КТБ "Интервал" Капсюль-детонатор
CN111559502B (zh) * 2020-05-26 2022-01-28 中国人民解放军32181部队 无人机投放式聚能销毁设备及销毁方法
WO2022203528A1 (es) * 2021-03-25 2022-09-29 Arancibia Vasquez Arnaldo Ignacio Adaptador electrónico con retardo programado para la iniciación de un fulminante
US12612833B2 (en) * 2022-12-22 2026-04-28 Dbk Industries, Llc Direct-to-gun setting tool
US12584364B2 (en) * 2022-12-28 2026-03-24 Dbk Industries, Llc Electric igniter for downhole settings tools
CN116518802B (zh) * 2023-05-15 2025-10-03 武汉理工大学 一种导爆管电子雷管准爆击发装置及方法

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3320890A (en) * 1965-05-06 1967-05-23 Thomas Q Ciccone Piezo-electric detonation initiator system
US3340811A (en) * 1966-05-20 1967-09-12 Avco Corp Piezoelectric delayed squib initiator
US3610153A (en) * 1969-01-08 1971-10-05 Us Army Self-contained delay squib
FR2142634B2 (sv) * 1971-02-11 1973-05-25 Lacroix
US3741124A (en) * 1971-05-11 1973-06-26 Us Navy Demolition firing device
JPS49120499A (sv) * 1973-03-20 1974-11-18
DE2314709A1 (de) * 1973-03-24 1974-09-26 Dynamit Nobel Ag Elektrische zuendvorrichtung
GB1431600A (en) * 1973-10-31 1976-04-07 Ici Ltd Method of blasting and a detenator firing device therefor
US3885501A (en) * 1973-11-16 1975-05-27 Calspan Corp Fail-safe electrical timer
US3987732A (en) * 1975-02-10 1976-10-26 The Ensign-Bickford Company Non-electric double delay borehole downline unit for blasting operations
US3981240A (en) * 1975-07-30 1976-09-21 The Ensign-Bickford Company Detonating cap assembly and connecting bushing
DE2747163A1 (de) * 1977-10-20 1979-04-26 Dynamit Nobel Ag Elektrisches anzuendelement
CH628423A5 (fr) * 1978-09-05 1982-02-26 Prb Sa Circuit electrique pour l'allumage d'un detonateur.
US4328751A (en) * 1980-05-05 1982-05-11 Atlas Powder Company Electronic delay blasting circuit
US4311096A (en) * 1980-05-05 1982-01-19 Atlas Powder Company Electronic blasting cap
US4445435A (en) * 1980-05-05 1984-05-01 Atlas Powder Company Electronic delay blasting circuit
US4395950A (en) * 1980-05-05 1983-08-02 Atlas Powder Company Electronic delay blasting circuit
US4481884A (en) * 1981-12-28 1984-11-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Field-connected explosive booster for initiating low-energy explosive connecting cords
DE3234889A1 (de) * 1982-09-21 1984-03-22 Continental Gummi-Werke Ag, 3000 Hannover Fahrzeugluftreifen
CA1233896A (en) * 1983-04-11 1988-03-08 Kenneth N. Jarrott Programmable electronic delay fuse
DE3475949D1 (en) * 1983-05-18 1989-02-09 Haley & Weller Ltd Pyrotechnic or explosive device having electric ignition
US4674047A (en) * 1984-01-31 1987-06-16 The Curators Of The University Of Missouri Integrated detonator delay circuits and firing console
US4607573A (en) * 1984-04-03 1986-08-26 Ensign-Bickford Industries, Inc. Laminated fuse and manufacturing process therefor
US4586437A (en) * 1984-04-18 1986-05-06 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Electronic delay detonator
DE8432097U1 (de) * 1984-11-02 1986-07-17 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Elektronischer Sprengzeitzünder
US4730556A (en) * 1985-10-28 1988-03-15 Nordson Corporation Method of screen printing with hot melt foam compositions
US4757764A (en) * 1985-12-20 1988-07-19 The Ensign-Bickford Company Nonelectric blasting initiation signal control system, method and transmission device therefor
JPS62259000A (ja) * 1986-04-26 1987-11-11 デイナミ−ト・ノ−ベル・アクチエンゲゼルシヤフト 遅発発破雷管
IT1191814B (it) * 1986-06-27 1988-03-23 Brown Boveri Tecnomasio Ital Circuito di commutazione del numero di poli su rotore di macchine sincrone con impiego di diodi rotanti
US4742773A (en) * 1986-10-03 1988-05-10 The Ensign-Bickford Company Blasting signal transmission tube delay unit
SE459123B (sv) * 1987-08-14 1989-06-05 Bert Jonsson Taendsystem samt saett att initiera detsamma
ZA896536B (en) * 1988-08-29 1990-05-30 Expert Explosives Detonator
ZA896936B (en) * 1988-09-12 1990-05-30 Plessey South Africa Timing of a multi-shot blast
AU6708090A (en) * 1989-12-14 1991-06-20 Arthur George Yarrington Electrical optical detonator
US5031538A (en) * 1990-02-07 1991-07-16 The Ensign-Bickford Company Delay train ignition buffer
US5293821A (en) * 1990-06-22 1994-03-15 Ici Canada Inc. Delay initiator for blasting
SE467597B (sv) * 1990-07-02 1992-08-10 Explodet Ab Piezoelektrisk taendare
US5173569A (en) * 1991-07-09 1992-12-22 The Ensign-Bickford Company Digital delay detonator

Also Published As

Publication number Publication date
SE9202119D0 (sv) 1992-07-08
BR9202520A (pt) 1993-03-16
JP2541727B2 (ja) 1996-10-09
AU645731B2 (en) 1994-01-20
SE9202119L (sv) 1993-01-10
ZA923389B (en) 1993-08-06
GB2257776B (en) 1994-05-25
GB2257776A (en) 1993-01-20
AU1509892A (en) 1993-01-14
DE4218881A1 (de) 1993-01-14
MX9202887A (es) 1993-01-01
JPH05215499A (ja) 1993-08-24
GB9210836D0 (en) 1992-07-08
CA2067661C (en) 1995-04-18
US5377592A (en) 1995-01-03
DE4218881C2 (de) 1994-07-07
US5173569A (en) 1992-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE511798C2 (sv) Detonator med elektrisk tidsfördröjning
US5435248A (en) Extended range digital delay detonator
RU2161293C1 (ru) Схема задержки (варианты), устройство преобразования (варианты), детонатор
RU2129295C1 (ru) Схема программируемого таймера, электронная схема детонатора с задержкой и электронный детонатор с задержкой
US4393779A (en) Electric detonator element
KR940004650B1 (ko) 전자 모듈 안전 해제 장치 및 방법
US5444598A (en) Capacitor exploding foil initiator device
US20120180678A1 (en) Seismic Explosive System
WO1989001601A1 (en) An ignition system and a method for the initiation thereof
CA2386691A1 (en) Improvements in electro-mechanical fuses for hand grenades
US3589294A (en) System for multiple point simultaneous initiation of explosive charges
US3438326A (en) Fuse electrically ignited by piezoelectric generator
US3363566A (en) Piezoelectric power supply
USH372H (en) Piezoelectric charging device
US4241662A (en) Electrical projectile detonator
US20040031411A1 (en) Signal transfer device
AU690451C (en) Programmable electronic timer circuit
Patil et al. Intelligent Ordnance Initiation System
McCampbell et al. Very low energy ignition of pyrotechnics using a Semiconductor Bridge(SCB)

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed