Detonador.

Un detonador (30) que incluye un circuito (10), un elemento de encendido (12),

una fuente de energía eléctrica (18) y al menos un primer interruptor (14) que puede operar en respuesta a la energía emitida por un tubo de choque (38) para conectar la fuente de energía eléctrica (18) al circuito (10) de modo que el circuito (10) sea entonces capaz de generar una señal de detonación para encender el elemento de encendido (12), y que se caracteriza porque el detonador incluye un shunt (20), que se pone en circuito abierto por la energía procedente del tubo de choque, y donde la señal de detonación puede encender el elemento de encendido (12) solamente si el shunt (26) se ha puesto en circuito abierto.

Detonador

Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere a un detonador electrónico.

Los detonadores electrónicos se pueden interconectar, en un sistema detonador, usando conductores eléctricos. Estos conductores se usan para establecer el sistema detonador, para poder cargar datos e información de temporización en los detonadores individuales y, en último término, para transmitir señales para encender los detonadores. Cuando los detonadores son encendidos, los conductores eléctricos se destruyen, a efectos prácticos. El costo de los conductores, típicamente de cobre, puede ser alto y constituye una parte significativa del costo general de un sistema detonador.

Se han usado acercamientos alternativos para establecer sistemas detonadores. Por ejemplo, los detonadores se pueden interconectar usando cables de fibra óptica. También es posible encender detonadores usando señales de radio frecuencia. Sin embargo, estas técnicas no han sido adoptadas a gran escala.

Un detonador electrónico tiene un factor favorable significativo que consiste en que puede ser programado con un retardo de tiempo que se ejecuta de manera altamente fiable con un pequeño error. Por lo tanto, es deseable usar detonadores electrónicos pero, en la medida en que sea posible en la práctica, el uso de conductores eléctricos entre detonadores se deberá reducir al mínimo.

DE4427296 constituye la técnica anterior más próxima a la invención reivindicada y describe un detonador con un interruptor que puede operar en respuesta a energía luminosa emitida por un tubo de choque para conectar una fuente de energía eléctrica a un circuito de control. WO01/18484 describe una batería que es movida, operando como un interruptor, en respuesta a la energía emitida por un tubo de choque de modo que se conecte a un circuito de control. Se puede ver una descripción similar en US5252796. US6272965 describe un dispositivo electroexplosivo que tiene resistores fabricados sobre un sustrato conductor térmico e interconectados por un elemento puente térmico. La resistencia del elemento puente es inferior a la de los resistores, que tienen una mayor relación de área superficial a volumen. Se coloca una capa de circonio sobre el elemento puente y explota convirtiéndose en plasma junto con el elemento puente con el fin de encender un compuesto pirotécnico.

Se coloca un shunt en paralelo a través del dispositivo explosivo cuyo circuito es abierto por la señal de detonación, por lo que el dispositivo explosivo puede ser detonado por dicha señal de detonación.

La presente invención se refiere a la provisión de una característica de seguridad en un detonador electrónico por lo general de dicho tipo donde la iniciación de un elemento de encendido solamente puede tener lugar bajo un conjunto definido de condiciones.

Resumen de la invención

La invención proporciona un detonador que incluye un circuito, un elemento de encendido, una fuente de energía eléctrica y al menos un primer interruptor que puede operar en respuesta a la energía emitida por un tubo de choque para conectar la fuente de energía eléctrica con el circuito de modo que el circuito sea entonces capaz de generar una señal de detonación para encender el elemento de encendido, y que se caracteriza porque el detonador incluye un shunt, que se pone en circuito abierto por la energía del tubo de choque, y donde la señal de detonación puede encender el elemento de encendido solamente si el shunt se ha puesto en circuito abierto.

Se puede usar al menos dos interruptores, siendo sensible cada interruptor a energía en una forma diferente. En este caso, los interruptores se conectan preferiblemente en serie y opcionalmente se conectan mediante una puerta Y o un dispositivo similar para asegurar que se establezca conexión entre la fuente de energía eléctrica y el circuito solamente si los interruptores son sensibles, de forma sustancialmente simultánea, a la energía procedente de un tubo de choque.

El shunt se coloca de modo que el shunt se ponga en circuito abierto, y preferiblemente sea destruido, por la energía procedente del tubo de choque.

En un ejemplo, el detonador tiene un alojamiento que incluye un primer compartimiento que recibe un extremo del tubo de choque y un segundo compartimiento que contiene la fuente de energía y el circuito.

En el ejemplo, el interruptor está constituido por la fuente de energía eléctrica que puede ser movida físicamente, por una onda de presión producida por el tubo de choque, desde una posición inoperativa a una posición operativa en la que la fuente de energía eléctrica está conectada al circuito.

La fuente de energía eléctrica puede ir montada en un cartucho que puede ser movido, por la onda de presión, dentro del alojamiento o su extensión, para poner la fuente de energía eléctrica en la posición operativa.

El alojamiento puede ser eléctricamente conductor, por ejemplo hacerse de un metal adecuado, o incluir o contener una tira o elemento conductor de modo que se efectúe una conexión eléctrica entre un terminal de la fuente de energía eléctrica y el circuito. El movimiento de la fuente de energía eléctrica a la posición operativa es necesario entonces para conectar un segundo terminal de la fuente de energía eléctrica al circuito.

El movimiento de la fuente de energía eléctrica a la posición operativa puede tener lugar contra una fuerza de retención que debe ser superada por la onda de presión. La fuente de energía eléctrica se puede bloquear contra movimiento adicional en la posición operativa, por ejemplo por medio de formaciones de retención de interenganche.

En un ejemplo, el detonador incluye un alojamiento tubular alargado, un circuito en el alojamiento, una fuente de energía eléctrica que está desplazada del circuito, y un conector para conectar un extremo del tubo de choque al alojamiento y donde, cuando una onda de presión de un nivel adecuado es producida por el tubo de choque, tiene lugar el movimiento relativo entre el circuito y la fuente de energía eléctrica de modo que la fuente de energía eléctrica se conecte por ello eléctricamente al circuito.

En un ejemplo, el circuito está en una posición fija dentro del alojamiento tubular y la fuente de energía eléctrica está montada en un cartucho que se puede mover deslizantemente dentro del alojamiento por medio de una onda de presión producida por el tubo de choque, contra una fuerza de retención, a una posición operativa en la que la fuente de energía eléctrica está conectada al circuito y en la que el cartucho es retenido contra movimiento adicional con relación al alojamiento.

Preferiblemente, un terminal de la fuente de energía eléctrica está conectado directamente al circuito y un segundo terminal de la fuente de energía eléctrica se pone en enganche eléctrico con un punto de contacto elegido del circuito, cuando la fuente de energía eléctrica pasa a la posición operativa, para efectuar por ello una conexión eléctrica completa entre la fuente de energía eléctrica y el circuito.

La onda de presión puede ser dirigida a través de uno o más agujeros con forma para obtener dicho movimiento relativo.

Preferiblemente, al menos un agujero tiene forma de un paso que tiene un área más grande en su salida que en su entrada.

El paso, al menos en parte de su longitud, puede estar abocinado hacia fuera, por ejemplo, en forma de cono.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describe mejor por medio de ejemplos con referencia a los dibujos acompañantes en los que:

La figura 1 es un diagrama de bloques de un detonador.

La figura 2 representa una modificación de la disposición de la figura 1.

Las figuras 3 y 4 muestran diferentes técnicas que se pueden adoptar en un detonador según la invención.

Las figuras 5 y 6 muestran circuitos de detección que pueden ser usados como interruptores.

La figura 7 ilustra un tipo de construcción de un detonador según la invención.

Las figuras 8 y 9 son dos vistas en sección transversal de otra forma de detonador.

La figura 10 representa parte de la disposición de la figura 8, en escala ampliada.

Y la figura 11 es una vista en perspectiva de un conector.

Descripción de realizaciones preferidas

Una base conceptual de la invención es fácilmente evidente por la figura 1 de los dibujos acompañantes que ilustra un circuito detonador 10 que está colocado en serie con una cabeza de encendido o elemento de encendido 12, un primer interruptor 14, un segundo interruptor 16 y una fuente de energía en forma de una batería 18.

El circuito... [Seguir leyendo]

1. Un detonador (30) que incluye un circuito (10) , un elemento de encendido (12) , una fuente de energía eléctrica (18) y al menos un primer interruptor (14) que puede operar en respuesta a la energía emitida por un tubo de choque (38) para conectar la fuente de energía eléctrica (18) al circuito (10) de modo que el circuito (10) sea entonces capaz de generar una señal de detonación para encender el elemento de encendido (12) , y que se caracteriza porque el detonador incluye un shunt (20) , que se pone en circuito abierto por la energía procedente del tubo de choque, y donde la señal de detonación puede encender el elemento de encendido (12) solamente si el shunt (26) se ha puesto en circuito abierto.

2. Un detonador según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye al menos un segundo interruptor (16) que puede operar en respuesta a la energía emitida por el tubo de choque (38) , y donde los interruptores (14, 16) están conectados de modo que la fuente de energía eléctrica (18) esté conectada al circuito (10) , solamente si ambos interruptores (14, 16) son accionados en respuesta a la energía emitida por el tubo de choque (38) .

3. Un detonador según la reivindicación 1 o 2 que incluye un dispositivo de descarga (24) y donde, si el circuito (10) no genera una señal de detonación dentro de un período de tiempo predeterminado después de ser activado al menos el primer interruptor (14) , el dispositivo de descarga (24) puede operar para descargar la fuente de energía eléctrica (18) de modo que no sea capaz de activar el circuito (10) .