DE2263201A1

DE2263201A1 - IGNITION MACHINE

Info

Publication number: DE2263201A1
Application number: DE2263201A
Authority: DE
Inventors: Jun Frank Joseph Digney
Original assignee: DIGNEY JUN
Current assignee: DIGNEY JUN
Priority date: 1971-12-30
Filing date: 1972-12-23
Publication date: 1973-07-12
Also published as: US3704393A

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DlpWng. P. WIRTH - Dr. V. SCHMIEEKKOWARZIK DIpL-Ing. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD - Dr. D. GUDELDlpWng. P. WIRTH - Dr. V. SCHMIEEKKOWARZIK DIpL-Ing. G. DANNENBERG Dr. P. WEINHOLD - Dr. D. GUDEL

281134 β FRANKFURT AM MAIN281134 β FRANKFURT AM MAIN

TELEFON (ΟβΙΙΪTELEPHONE (ΟβΙΙΪ

287014 GR. ESCHENHEIMER STRASSE 39 287014 GR. ESCHENHEIMER STRASSE 39

21.12.1972 . ^2263201 December 21, 1972. ^2263201

Frank Joseph Digney,Jr. . und Earl Myron Phinney 1 Long Pond Road 10 Coper ley AvenueFrank Joseph Digney, Jr. . and Earl Myron Phinney 1 Long Pond Road 10 Coperley Avenue

Hewitt,New Jersey 07421 Oneonta,New York,13820 USA USAHewitt, New Jersey 07421 Oneonta, New York, 13820 USA USA

ZündmaschineBlasting machine

Die Erfindung "betrifft eine Zündmaschihe mit kapazitiver Entladung, d.h. eine Vorrichtung zum Einleiten der Zündung von Sprengvorrichtungen, beispielsweise elektrischen Sprengkapseln, wobei auch eine große Anzanl derartiger Kapseln normalerweise parallel zueinander als eine Zündanlage oder Zündanordnung angeordnet sein können, und zwar normalerweise mit Verzögerungen über die Entladung öiiies Kondensators.The invention "relates to a Zündmaschihe with capacitive Discharge, i.e. a device for initiating the ignition of explosive devices, for example electric detonators, also a large number of such capsules usually parallel to each other as an ignition system or Ignition arrangement can be arranged, usually with delays over the discharge öiiies capacitor.

Das kommerzielle Sprengen wird in großem Ausmaß durchgeführt. Sicherheit ist dabei sehr wichtig. Es ist sehr erwünscht, daß die Sprengstoffe nur dann gezündet wurden, wenn dies gewünscht wird. Sie sollen aber dann auch wirklich zünden. Es soll also keine vorzeitigen Sprengungen oder Fehlzündungen geben.Commercial blasting is carried out on a large scale. Safety is very important here. It is very desirable that the explosives be detonated only when so desired will. But they should really ignite. So there should be no premature explosions or misfires.

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Zündvorrichtungen mit kapazitiver Entladung sind beispielsweise in den USA-Patentschriften 3 275 884 und 3 417 306 beschrieben. Sie enthalten normalerweise eine Wechselspannungsquelle, beispielsweise ein Wechselspannungsnetz oder eine Gleichstrombatterie mit einem Oszillator, ferner mit einem Transformator, um die Spannung heraufzusetzen, einen Kondensator, der vom Transformator geladen wird, und einer Triggerschal tung, die von Hand oder automatisch betätigt werden kann, so daß die im Kondensator gespeicherte Energie durch die Schaltung der elektrischen Sprengkapseln entladen wird und dabei die Zündung einleitet.Ignition devices with capacitive discharge are for example in U.S. Patents 3,275,884 and 3,417,306. They usually contain an AC voltage source, For example, an AC voltage network or a DC battery with an oscillator, and also with a Transformer to step up the voltage, a capacitor that is charged by the transformer, and a trigger switch device that can be operated manually or automatically, so that the energy stored in the capacitor through the Circuit of the electric detonators is discharged and initiates the ignition.

Es wurde gefunden, daß bekannte Zündvorrichtungen mit kapazitiver Entladung nicht ausreichen und insbesondere nicht immer alle in sie gesetzten Erwartungen erfüllt haben, weil die Arbeitsbedingungen, beispielsweise die Temperaturen, die Feuchtigkeit und eine korrosionsfördernde Umgebung dem entgegenstehen. Das Risiko wächst also, weil die elektrische Energie nicht ausreicht, um alle Kapseln zu zünden-. Es besteht somit ein Bedürfnis nach einer Zündmaschine, 'die die- folgenden Merkmale aufweist:It has been found that known ignition devices with capacitive discharge are not sufficient, and in particular not always have met all of the expectations placed on them, because the working conditions, for example the temperatures, the This is opposed by moisture and a corrosive environment. The risk increases because there is not enough electrical energy to ignite all of the capsules. It exists hence a need for a blasting machine, 'the following Features:

Ein sicheres Zünden einer großen Anzahl von Kapseln durch eine einzige Entladung; das Zünden von einer noch größeren Anzahl von Kapseln, als dies bisher möglich war; das Entladen nur dann, wenn ausreichend Energie verfügbar ist, um alle Kapseln der Schaltung zu zünden; das Arbeiten mit einer herkömmlichen Energiequelle, beispielsweise Wechselspannungsnetz oder Normalbatterie; die Einfachheit, d.h. Eignung zur Verwendung durch verhältnismäßig unerfahrene Personen; die Fähigkeit, wiederholt zuverlässig zu arbeiten, und zwar normaler Betriebsbedingungen; leichtes Gewicht; kurze Verbindungsleitungen zur Zündschaltung, während die Bedienungsperson in ausreichender Entfernung aich aufhalten kann, um das Verletzungsrisiko zu vermeiden.Safe ignition of a large number of capsules a single discharge; the ignition of an even greater number of capsules than was previously possible; the unloading only when sufficient energy is available to ignite all capsules of the circuit; working with a conventional Energy source, for example AC voltage network or normal battery; the simplicity, i.e. suitability for use by relatively inexperienced people; the ability to work reliably repeatedly, more normally Operating conditions; lightweight; short connecting lines to the ignition circuit while the operator is in sufficient distance I can stay to avoid the risk of injury to avoid.

Gemäß der Erfindung wird eine Zündmaschine mit kapazitiver Entladung vorgeschlagen, die einen nicht elektrolytischenAccording to the invention, a blasting machine with capacitive Discharge suggested which is a non-electrolytic one

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Kondensator aufweist, dessen einer Anschluß direkt ip.it einer Ausgangsklemme der Maschine verbunden ist, und dessen anderer Anschluß mit einem elektronischen Zündschalter verbunden ist. Dies sind die einzigen Mittel, um den Kondensator mit der anderen Ausgangskletmne der Maschine zu verbinden. Der Schalter kann den Kondensator mit dem anderen Anschluß nur dann verbinden, wenn der Kondensator bei' einer vorbestimmten Spannung von mehr als 1500 Volt entlädt. Diese hohe Spannungskapazität von mehr als 1500 Volt ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung. Ferner ist es wichtig, daß der Kondensator eine große Stromstärke entladen kann, beispielsweise mehr als 1000 Ampöre, und daß der elektronische Zündschalter als Sicherheitsverriegelung wirkt, die eine Vervollständigung der Triggerschaltung verhindert, bevor die Spannung im Kondensator einen vorbestimmten Wert über 1500 Volt erreicht.Has capacitor, one connection directly ip.it one Output terminal of the machine is connected, and the other terminal is connected to an electronic ignition switch. These are the only means of connecting the capacitor to the other output terminal of the machine. The desk can connect the capacitor to the other terminal only when the capacitor is at a predetermined voltage discharges of more than 1500 volts. This high voltage capacity, in excess of 1500 volts, is an important feature of the invention. It is also important that the capacitor can discharge a large current, for example more than 1000 amperes, and that the electronic ignition switch acts as a safety lock that prevents completion of the trigger circuit, before the voltage in the capacitor reaches a predetermined value above 1500 volts.

Der Kondensator kann beispielsweise von einem mit einer Handkurbel versehenen Wechselstromgenerator geladen werden, oder über das Weehselspannungsnetz (beispielsweise 110 bis 440 Volt), wobei die Spannungsquelle über eine normalerweise offene Schließschaltungssteuerung mit der Primärwindung eines Aufwärtstransformators verbunden ist. Oder eine Batterie ist an einen Oszillatorkreis über eine normalerweise offene Schließschaltungssteuerung angeschlossen, die Wechselspannung der Primärwindung eines Aufwärtstransforraators mit einer Gleichrichterschaltung zuführt.The condenser can, for example, be operated by a hand crank equipped alternator, or via the AC voltage network (for example 110 to 440 volts), with the voltage source via a normally open Closing circuit control is connected to the primary winding of a step-up transformer. Or a battery is on connected to an oscillator circuit through a normally open closing circuit control, the alternating voltage of the Primary winding of a step-up transformer with a rectifier circuit feeds.

Der elektronische Zündschalter hat entweder einen Lichtbogen (arc gap) mit zwei unter Abstand voneinander angeordneten Elementen oder einen triggerbaren Lichtbogen mit drei unter Abstand voneinander angeordneten Elementen, die in einem Gehäuse mit ionisierbarem Gas eingeschlossen sind. Die elektronische Zündschaltung hat vorzugsweise eine nicht getriggerte Lichtbogen-Kurzschlußspannung, die wesentlich höher ist als die vorbeschriebene Zündspannung der Zündmaschine, und die getriggert werden kann, um eine Hauptentladungsspannung zu zünden,The electronic ignition switch has either an arc gap with two spaced apart Elements or a triggerable arc with three spaced apart elements in a housing with ionizable gas are included. The electronic ignition circuit preferably has a non-triggered arc short-circuit voltage, which is significantly higher than the ignition voltage of the ignition machine described above, and which is triggered can be used to ignite a main discharge voltage,

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die wesentlich unter der vorgeschrisfccneE Züi'/l spannung liegt, wobei der Eingang des Lichtbogens mit den drei Elementen mit einem Anschluß des Haupt-Speicherkondensators verbunden ist. Der Ausgang des Lichtbogens mit den drei Elementen ist mit der ersten von zwei Ausgangsklemmen für die Energie verbunden und die andere Seite des Haupt-Speicherkondensators ist direkt mit dem zweiten Anschluß für den Energieausgang verbunden. Der elektronische Zündschalter arbeitet mit folgenden Bauelementen zusammen:which is significantly below the pre-planned supply voltage, wherein the input of the arc with the three elements is connected to one terminal of the main storage capacitor. The output of the arc with the three elements is connected to the first of two output terminals for the energy and the other side of the main storage capacitor is direct connected to the second connection for the energy output. The electronic ignition switch works with the following components together:

a) mit einem Impulse triggernden Transformator, dessen Sekundärwicklung in Serie mit einem Widerstand zwischen dem Eingang des Lichtbogens mit den drei Elementen und mit dem"Triggerelement dieses Lichtbogens geschaltet ist; a) with a pulse triggering transformer, its secondary winding connected in series with a resistor between the input of the arc with the three elements and with the "trigger element of this arc";

b) mit einer Impulsformerschaltung, die einen Widerstand und einen Kondensator in Parallelschaltung aufweist, wobei die Impulsformerechaltung in Serie zu der Primärwicklung des die Impulse triggernden Transformators und zu einem Lichtbogen mit zwei Elementen geschaltet ist, wobei die Serienschaltung parallel zum Haupt-Speicherkondensator geschaltet ist. Der Lichtbogen mit den zwei Elementen hat einen derartigen Elektrodenabstand, daß die Leitung automatisch sichergestellt wird» wenn der Haupt-Speicherkondensator die vorgeschriebene Zündspannung erreicht, wobei ein Trigger-. signal geeigneter Polarität und Stärke erzeugt wird, welches den Lichtbogen mit den drei Elementen leitend macht.b) with a pulse shaper circuit which has a resistor and a capacitor connected in parallel, the Pulse shaping circuit in series with the primary winding of the the pulse-triggering transformer and connected to an arc with two elements, the series connection is connected in parallel to the main storage capacitor. The arc with the two elements has one Electrode spacing that the line is automatically ensured »if the main storage capacitor the prescribed ignition voltage is reached, with a trigger. signal of suitable polarity and strength is generated, which makes the arc with the three elements conductive.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß eine Seite des Haupt-Speicherkondensators direkt mit einem von zwei Zündausgängen für den Energieausgang verbunden ist, während die andere Seite mit dem anderen Energieausgang über einen hermetisch abgedichteten, elektronischen Zündschalter langer Lebensdauer und über eine Schaltung entweder desjenigen Type verbunden ist, der automatisch bei einer bestimmten Zündspannung zündet, oder der nur dann zündet, wenn er entweder automatisch im vorgeschriebenen Zündspannungsbereich der Maschine oder von Hand bei dieser vorbeschriebenen Mindest-Zimdspannung der Maschine oder beiFrom the above it can be seen that one side of the main storage capacitor is directly connected to one of two ignition outputs for the energy output, while the other side with the other energy output via a hermetically sealed, electronic ignition switch with a long service life and over a circuit of either that type is connected that automatically ignites at a certain ignition voltage, or ignites only when it is either automatically in the prescribed Ignition voltage range of the machine or by hand with this minimum ignition voltage of the machine or with

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einem höheren Spannungswert sendet. BIe Maschina hat einen Kurzschluß- oder Überbrückungswiderstand für einen Anschluß, dessen Wert unter Berücksichtigung des Wertes des Haupt-Speicherkondensators ausgewählt ist, so daß eine konstante Entladezeit erreicht wird. Dadurch wird sichergestellt, daß die Kondensatorentladung durch den elektronischen Zündschalter zu einer sicheren Endspannung In einer erforderten Zeit ohne eine externe Anschlußschaltung erfolgt«, Der Wert dieses Widerstandes ist andererseits nicht so niedrig, daß unnötigerweise ein fühlbarer Bruchteil der zur Yerfügung stehenden gespeicherten Energie absorbiert wird, die notwendig ist, um die Kapseln beim größten äußeren Kapselwiäerstaiid, für den .der Kreis ausgelegt ist, verlässlich zu zünden» Ein Aufwärtstransformator und/oder Gleichrichter sind mit äem Haupt-Speicherlcondensator der Zündmaschine verbunden. Dieser Haupt-Speiclierkondensator wird bei Anlegen einer Wechselspannung auf eine vorgeschriebene Gleichspannung geladen«, Es kann auch ein Kurbellndnictoi? mit einem Gleichrichter verwendet werden, um den Speicherkondensator zu laden. Ein innerer Entladewiderstand für den Haupt-Speicherkondensator ist entweder über den Eontakt eines normalerweise geschlossenen, von Hand oder elektromagnetisch betätigten Relais mit dem Haupt-Speicherkondensator verbunden. In welches» Fall der Wert des Entladewlderstandes so ausgewählt ist, daß sich eine konstante Entladezeit von 0,5 bis 5 Sekunden ergibt, oder er ist direkt mit dem Hauptspeicherkondensator verbunden, wobei dann sein Wert so ausgewählt wird, daß er lediglich groß genug ist, um das Laden des Haupt-Speicherkondensators über den Aufwärtstransformator und den Gleichrichter mit der zur Verfügung stehenden Wechselspannungsquelle innerhalb einer bestimmten Maschine bei einer Ladezeit von 5 bis 30 Sekunden zu ermöglichen. Eine geeignete Wechselspannungsquelle_} beispielsweise herkömmliche Netzspannung oder die Kombination einer Gleichspannungsbatterie mit einer Oszillatorschaltung, liefert Strom an den Aufwärtstransformator. Die Zündmaschine enthält fernerhin eine normalerweise offene und vorzugsweise fern-bedienbare Schließanordnung für den Leistungskreis, des weiteren Isolierte Ausgangs-Anschlußverbinder zum Anschluß der Ausgangsklemmen ansends a higher voltage value. The machine has a short-circuit or bridging resistance for a connection, the value of which is selected taking into account the value of the main storage capacitor, so that a constant discharge time is achieved. This ensures that the capacitor discharge through the electronic ignition switch to a safe final voltage takes place in the required time without an external connection circuit. which is necessary to reliably ignite the capsules at the largest outer capsule heater for which the circuit is designed. A step-up transformer and / or rectifier are connected to the main storage capacitor of the blasting machine. This main storage capacitor is charged to a prescribed direct voltage when an alternating voltage is applied. can be used with a rectifier to charge the storage capacitor. An internal discharge resistor for the main storage capacitor is connected to the main storage capacitor either via the contact of a normally closed, manually or electromagnetically actuated relay. In which case the value of the discharge resistance is selected so that there is a constant discharge time of 0.5 to 5 seconds, or it is directly connected to the main storage capacitor, in which case its value is selected so that it is only large enough, to enable charging of the main storage capacitor via the step-up transformer and the rectifier with the available AC voltage source within a certain machine with a charging time of 5 to 30 seconds. A suitable AC voltage source _} for example conventional mains voltage or the combination of a DC voltage battery with an oscillator circuit supplies current to the step-up transformer. The blasting machine also includes a normally open and preferably remotely controllable closing arrangement for the power circuit, and isolated output connectors for connecting the output terminals

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eine elektrische Zündschaltung für Kapseln, sowie eine Anzeigevorrichtung, die angibt, daß entweder die Maschine lädt und innerhalb einer bestimmten Zeit bei einer vorgeschriebenen Mindest-Zündspannung zündet, wenn sie weiterhin auflädt, oder daß die Maschine teilweise geladen ist und automatisch bei der vorgeschriebenen Mindest-Zündspannung innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zündet, wenn sie weiterhin geladen wird, oder daß die Maschine auf die vorgeschriebene Mindestspannung geladen ist und zündet, sobald sie von Hand getriggert oder ausgelöst wird.an electrical ignition circuit for capsules, as well as a display device, which indicates that either the machine is loading and within a certain time at a prescribed Minimum ignition voltage ignites if it continues to charge, or that the machine is partially charged and automatically at the prescribed minimum ignition voltage within a certain Period of time ignites if it continues to be charged or that the machine is charged to the prescribed minimum voltage and ignites as soon as it is triggered or triggered manually.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläuter» aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:The invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments explain in more detail »from which further important characteristics result. It shows:

Fig. 1 das Diagramm einer Zündmaschine für 25 Joule, die eine ■ Entlade-Steuerschaltung zum Sperren einer vorbestimmten Mindestspannung hat;Fig. 1 is the diagram of a blasting machine for 25 joules, the one ■ Discharge control circuit for locking a predetermined Has minimum voltage;

Fig. 2 eine Zündmaschine mit kapazitiver Entladung für 4OÖ Joule und Fernbedienung mit einer Blockierung, die die Verfügbarkeit der gewünschten Mindestspannung im Haupt-Zündkondensator herstellt, bevor der elektronische Zündschalter ausgelöst ist;Fig. 2 shows a blasting machine with capacitive discharge for 406 Joule and remote control with a blocking that the Availability of the desired minimum voltage in the main ignition capacitor produces before the electronic ignition switch is triggered;

Fig. 3 eine Zündmaschine nach Fig. 2, die für Handsteuerung abgeändert ist.Fig. 3 shows a blasting machine according to Fig. 2 modified for manual control.

In den Figuren sind dieselben Bauelemente mit denselben Bezugszeichen versehen. In Fig. 1 ist eine Zündmaschine mit kapazitiver Entladung gezeigt, die für 25 Joule gespeicherter Energie ausgelegt ist. Ein Haupt-Speicherkondensator 10, der vorzugsweise 12,5 U F hat, und der auf mehr als 1500 Volt aufgeladen werden kann, vorzugsweise auf über 2050 YoIt, ist ferner vorgesehen. Pos. 11 ist ein Widerstand mit 5000 Ohm, der in Serie mit einem normalerweise geschlossenen Kontakt eines Schalters 24 liegt, der den Kondensator 10 kurzschließt oder überbrückt. Pos. 13" zeigt allgemein eine Wechselspannungsquelle, die beispielsweise entweder eine wieder aufladbare Batterie für 12 Volt, The same components are provided with the same reference symbols in the figures. In Fig. 1, a capacitive discharge igniter is shown, which is designed for 25 joules of stored energy. A main storage capacitor 10, which is preferably 12.5 U F and which can be charged to more than 1500 volts, preferably above 2050 YoIt, is also provided. Pos. 11 is a 5000 ohm resistor which is in series with a normally closed contact of a switch 24 which shorts or bridges the capacitor 10. Pos. 13 ″ generally shows an alternating voltage source which, for example, is either a rechargeable battery for 12 volts,

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Pos. 13-1, oder vorzugsweise eine BlitzliehtDabterie für 9 Volt, 13-2 rait Batter ieansclilüssen 13-3 hat, die in den geeigneten Batterieanschluß passen. Ein Widerstand 13-4 hat einen Widerstandswert von 3,9 Ohm. Er ist für 5 Watt ausgelegt und liegt in Serie mit aera Anschluß der 12 Volt-Batterie, und einen gepolten Anschluß 13-5. Zum Anschluß eines Ladegerätes für die 12 Volt-Batterie hat ein Kondensator 13-6 eine Kapazität von '160 U F, um die Batteriespannung zu filtern, so daß nur geringe Spitzenströrae durchkommen,· ist eine Diode 13-7 vorgesehen, die den Stromfluß der Batterie verhindert, wenn deren Polarität umgekehrt wird. Widerstände 13-8 mit vorzugsweise 2200 Ohm, 13-9 mit vorzugsweise 1000 Ohm und 13-10 mit vorzugsweise 47 Ohm, sowie Dioden 13-11 und 13-1-2, ein Transistor 13-13 sind ferner vorgesehen. Alle Bauelemente 13-1 his 13-13 "bilden zusammen einen batteriebetriebenen Oszillator, der durch Schließen eines Schalters, beispielsweise eines federbelasteten Schalters 14, der normalerweise geöffnet ist, aktiviert wird ♦ Der Schalter kann bezüglich des G-ehäuses 20 entfernt angeordnet sein, oder er befindet sich auch im Gehäuse 20 der Maschine. Dieser batteriebetriebene Oszillator liefert Wechselspannung an die Primärwindung eines Transformators 21, in dem die Spannung erhöht wird. Der Strom wird von der Sekundärwicklung des Transformators axt einer Potentialdifferenz abgegeben, die größer als beispielsweise 2000 Volt ist. Diese Wechselspannung wird vom Gleichrichter 22 in eine pulsierende Gleichspannung umgewandelt·. Der Gleichrihcter 22 kann durch die Parallelkombination eines Neon-Anzeigelichtes 19 und eines Widerstandes -13 verbunden sein, und ist dann mit der Anode eines Zündschalters 15 verbunden, der als Lichtbogen (arc gap) mit zwei Elementen ausgebildet ist» Die Kathode dieser Zündstrecke 15 ist mit einem Ausgangsanschluß 16 für den Strom verbunden. Die andere Seite des Aufwärtstransformator ist mit dem Anschluß 12 verbunden. Der Ausgang des Gleichrichters ist mit dem Haupt-Speicherkondensator 10 verbunden» Dessen andere Seite ist mit dem Anschluß 12 für den Energieausgang verbunden. Der Überbrückungswiderstand 1.1 für den KondensatorPos. 13-1, or preferably a 9 volt lightning connector, 13-2 has battery connectors 13-3 that fit into the appropriate battery connector. A resistor 13-4 has a resistance of 3.9 ohms. It is designed for 5 watts and is in series with aera connection of the 12 volt battery, and a polarized connection 13-5. To connect a charger for the 12 volt battery, a capacitor 13-6 has a capacity of 160 U F to filter the battery voltage so that only small peak currents come through. A diode 13-7 is provided to control the flow of current Battery prevents if its polarity is reversed. Resistors 13-8 with preferably 2200 ohms, 13-9 with preferably 1000 ohms and 13-10 with preferably 47 ohms, as well as diodes 13-11 and 13-1-2, a transistor 13-13 are also provided. All components 13-1 to 13-13 "together form a battery-operated oscillator which is activated by closing a switch, for example a spring-loaded switch 14, which is normally open it is also located in the machine's housing 20. This battery-operated oscillator supplies alternating voltage to the primary winding of a transformer 21, in which the voltage is increased. This AC voltage is converted by the rectifier 22 into a pulsating DC voltage. The rectifier 22 can be connected by the parallel combination of a neon indicator light 19 and a resistor -13, and is then connected to the anode of an ignition switch 15, which acts as an arc gap ) is formed with two elements »The cathode die this ignition gap 15 is connected to an output terminal 16 for the current. The other side of the step-up transformer is connected to terminal 12. The output of the rectifier is connected to the main storage capacitor 10, the other side of which is connected to the connection 12 for the energy output. The bridging resistor 1.1 for the capacitor

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ist mit seiner anderen Seite über einen normalerweise geschlossenen Kontakt des Schalters 24 roit dem Anschluß 12 verbunden. Die Ausgangsanschlüsse 12 und 16 sind mit Buchsen 18 und 18-1 jeweils verbunden. Diese Buchsen sind so ausgelegt, daß sie nicht gezeigte Stecker aufnehmen können, die ein Verbindungskabel tragen, das zu einer externen Zündschaltung für elektrische Kapseln führt. Mit den Ausgangsanschlüssen 12 und 16 ist ein innerer Überbrückungswiderstand 17 verbunden.is normally closed with its other side via a Contact of switch 24 is connected to terminal 12. the Output terminals 12 and 16 are connected to jacks 18 and 18-1, respectively. These sockets are designed so that they Can accommodate connectors not shown, which carry a connection cable to an external ignition circuit for electrical Capsules leads. An internal bridging resistor 17 is connected to the output terminals 12 and 16.

Im Betrieb werden die federbelasteten Schalter 14 und 24 gedrückt, wodurch die Endladeschaltung geöffnet wird und die 12-Volt-Batterie 13-1» der Widerstand 13-41 bzw. alternativ die neu η Volt-Batterie 13-2 mit den Bauelementen der Oszillatorachaltung verbunden werden, die Wechselspannung an die Primärwindung des Transformators 21 abgibt. Dieser Transformator transformiert die Spannung auf einen Wert, der größer als 2000 Volt ist. Diese Hochspannung wird dann über den Gleichrichter 22 in eine pulsierende Gleichspannung geändert, so daß das Anzeigelämpchen 19 aufleuchtet, während der Haupt-Zündkondensator 10 geladen wird. Der Widerstand 11 überbrückt den Kondensator 10 und entlädt automatisch den Kondensator 10, wenn der federbelastete Schalter 24 los gelassen wird, bevor das Aufladen zu Ende ist. Wird der federbelastete Schalter 14 geschlossen und ist der federbelastete Schalter 24 offen, so wird Jer Kondensator 10 auf beispielsweise 2050 Volt in etwa 10 bis 12 Sekunden aufgeladen. Wenn dieser Kondensator 10 die gewünschte Spannung erreicht, die auf den Zündschalter 15 abgestimmt ist, so wird die Zündstrecke durch Ionisierung des Gases überbrückt und der Kondensator 10 wird mit den Ausgangsanechlüssen 12 und 16 verbunden. Der Widerstandswert des ineeren überbrückungswiderstandes 17 ist klein genug, um den Schalter 15 im ionisierten,leitenden Zustand zu halten, bis alle verwendbare, im Kondensator 10 gespeicherte Energie in die äußere Zündschaltung abgegeben ist. Der überbrückungswiderstand 17 hat einen Widerstandswert, der hoch genug ist (vorzugsweise etwa 20 mal größer als der der Zündschaltung für die Kapseln) bo daß er dieser Zündschaltung für die Kapseln keine wesentlicheDuring operation, the spring-loaded switches 14 and 24 are pressed, which opens the discharge circuit and the 12 volt battery 13-1 »the resistor 13-41 or alternatively the new η volt battery 13-2 are connected to the components of the oscillator circuit, the alternating voltage to the primary winding of the transformer 21 outputs. This transformer transforms the voltage to a value greater than 2000 Volts is. This high voltage is then changed into a pulsating DC voltage via the rectifier 22, so that the indicator lamp 19 lights up while the main ignition capacitor 10 is being charged. The resistor 11 bridges the capacitor 10 and automatically discharges the capacitor 10 when the spring-loaded switch 24 is released before charging is over. When the spring-loaded switch 14 is closed and the spring-loaded switch 24 is open, Jer Capacitor 10 is charged to, for example, 2050 volts in about 10 to 12 seconds. If this capacitor 10 is the desired When a voltage that is matched to the ignition switch 15 is reached, the ignition path is created by ionizing the gas bridged and the capacitor 10 is connected to the output terminals 12 and 16 connected. The resistance of the internal bridging resistor 17 is small enough to switch the switch 15 to hold in the ionized, conductive state until all usable energy stored in the capacitor 10 is in the external ignition circuit is released. The bypass resistor 17 has a resistance value that is high enough (preferably about 20 times larger than that of the ignition circuit for the capsules) bo that this ignition circuit for the capsules is not essential

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Energie entzieht, die vom Kondensator IC abgegeben wild. Nach dem Zünden der Kapseln und nach der Sprengung werden die Schalter 14 und 24 vom Sprengmeister losgelassen. Das Gas im Schalter 15 leutet nicht mehr und eine etwa noch im Kondensator 10 verbliebene Energie wird über den Kurzschlußwiderstand 11 abgeleitet, wodurch die Schaltungsanordnung vollständig entladen wird, so daß keine ungewollten Hochspannungsentladungen mehr vorkommen können.Sucks energy that is given off by the capacitor IC wildly. After the capsules have been ignited and after the detonation, the switches 14 and 24 are released by the demolition engineer. The gas in the Switch 15 no longer lights up and any energy that may still remain in the capacitor 10 is passed through the short-circuit resistor 11 derived, whereby the circuit arrangement is completely discharged, so that no unwanted high-voltage discharges more can occur.

Eine so konstruierte Zündmaschine wird zum Zünden von elektrischen, in Serie geschalteten Zündkapseln verwendet. Sie kann auch so angepaßt werden, daß mehrfache Serien von Zündkapseln gezündet werden, die zueinander parallel geschaltet sind. Zum Zünden von sehr langen Runden mit Schaltungen, bei denen alle Kapseln zueinander parallel geschaltet sind, wird eine Abänderung des elektronischen Schalters verwendet, wie sie im folgenden beschrieben wird, wenn Energien wesentlich größer als 25 Joule für den Zündvorgang notwendig sind.A blasting machine constructed in this way is used to ignite electrical, used detonators connected in series. It can also be adapted to accommodate multiple series of primers are ignited, which are connected in parallel to each other. For igniting very long rounds with circuits where all Capsules are connected in parallel to each other, a modification of the electronic switch is used as follows is described when energies significantly greater than 25 joules are required for the ignition process.

Als Spannungsquelle zum Betreiben des Transformators 21 kann auch eine handelsübliche elektrische Spannungsquelle, beispielsweise ein Beleuchtungsgenerator, verwendet werden. Es werden jedoch Batterien als Spannungsquelle bevorzugt, um die Anlage möglichst weitgehend an die verschiedenen Bedingungen anpassen zu können, und auch um die Zündmaschine tragen zu können. Die in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Spannungsquelle liefert eine im wesentlich konstante Spannung an den Kondensator und ladet diesen somit mit jeweils praktisch gleichbleibender Zeit auf. Der Sprengmeister weiß dann, daß prakr tisch immer dieselbe Zeit benötigt wird, bis die Schaltung betriebsbereit ist, nachdem der Schalter 14 geschlossen worden ist. Der elektronische Schalter 15 in der Schaltung stelltA commercially available electrical voltage source, for example a lighting generator can be used. However, batteries are preferred as the voltage source to the System to be able to adapt as much as possible to the different conditions, and also to contribute to the blasting machine can. The voltage source described in connection with FIG. 1 supplies a substantially constant voltage to the Capacitor and charges it with practically constant time. The demolition expert then knows that prakr table always the same time is required until the circuit is ready for operation after the switch 14 has been closed is. The electronic switch 15 in the circuit is

sicher, daß der Schaltungsausgang für die Zündkapseln erst dann an Energie gelegt wird, wenn ausreichend Energie im Haupt-Speicherkondensator 10 angesammelt ist, um alle Kapseln zünden zu können. Dies ist eine gewünschte Reserve für die Betriebssicherheit. ensure that the circuit output for the detonators is only put to energy when there is sufficient energy in the main storage capacitor 10 is accumulated in order to be able to ignite all capsules. This is a desired reserve for operational safety.

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Weil der elektronische Zündschalter 1* mit den zvei Elementen wiederholte Entladungen großer Energiebeträge nicht aushält, wird beim Zünden einer großen Anzahl von Kapseln, die sehr lange Leitungen und eine gespeicherte Energie von mehr als 25 Joule benötigen, eine Abänderung der Zündmaschine nach Fig.Because the electronic ignition switch 1 * with the two elements does not withstand repeated discharges of large amounts of energy, when igniting a large number of capsules, the very long lines and a stored energy of more than 25 joules, a modification of the blasting machine according to Fig.

bevorzugt.preferred.

Pig. 2 zeigt schematisch eine Zündmaschine nach der Erfindung, die speziell zur Verwendung bei einer großen Anzahl von Zündungen, beispielsweise 200 Zündungen oder mehr, konstruiert ist, die in einem parallelen Kreis angeordnet sind. Bevorzugt werden Kapseln in einer umgekehrten Parallelanordnung. Der Haupt-Zündkondensator 10 dieser Maschine hat eine derartige Kapazität, daß er bei einer Aufladung mit 2000 Volt wenigstens 400 Joule speichert. Der elektronische Haupt-Zündschalter 24 ist eine getriggerte Zündstrecke mit drei Elementen, die von einer Triggerschaltung aktiviert wird, die eine ZUndstrecke 25 mit zwei Elementen einschließt, welche über die Parallelkombination des Kondensators 26 und des Widerstandes 27 mit der Primärseite des Triggertransformators 28 verbunden ist. Dessen Sekundärwindung ist mit der Anode der Zündstrecke mit den drei Elementen verbunden (Schalter 24), und über den Widerstand 31 mit dem dritten oder triggernden Element des Schalters 24. Die Kathode des Zündstreckenschalters 24 ist mit dem Ausgangsanschluß 16 der Zündmaschine verbunden (Energieausgang). Über die Kabelanschlüsse 34 und 35 aufgenommene Wechselspannung wird der Primärwindung des Aufwärtstransformators 21 zugeführt, dessen Sekundärwindung mit einem als Ganzes mit Pos. 22 angedeuteten Gleichrichter für positive und negative Wellen niedriger Impedanz verbunden ist. Dessen Hochspannungs-Ausgangsanschlüsse sind mit Poa. 32 und 33 bezeichnet. Ein Ausgangsanschluß 33 für Hochspannung ist über einen Widerstand 30 mit dem Kondensator 10 verbunden, der parallel zum Widerstand 11 ist, sowie zu der Triggerschaltung, die Elemente 25, 26, 27, 28 und 31 aufweist, die vorstehend erläutert wurden. Der zweite Ausgangsanschluß 32 für Hochspannung (mehr als 2000 Volt) ist mit der anderen Seite des Kondensators 10, mit dem Widerstand 11, demPig. Figure 2 shows schematically a blasting machine according to the invention specially designed for use with a large number of ignitions, for example 200 ignitions or more arranged in a parallel circle. Capsules in an inverted parallel arrangement are preferred. Of the Main ignition capacitor 10 of this machine has such a capacity that it is at least when charged with 2000 volts Stores 400 joules. The electronic main ignition switch 24 is a triggered ignition system with three elements, which are controlled by a trigger circuit is activated, which includes an ignition path 25 with two elements, which via the parallel combination of the capacitor 26 and the resistor 27 is connected to the primary side of the trigger transformer 28. Whose The secondary winding is connected to the anode of the ignition gap with the three elements (switch 24) and via the resistor 31 with the third or triggering element of the switch 24. The cathode of the ignition gap switch 24 is connected to the output connection 16 of the ignition machine (energy output). Above the cable connections 34 and 35 recorded AC voltage is fed to the primary winding of the step-up transformer 21, whose Secondary winding with a rectifier indicated as a whole by pos. 22 for positive and negative waves of low impedance connected is. Its high-voltage output connections are Poa. 32 and 33 designated. An output terminal 33 for high voltage is connected via a resistor 30 to the capacitor 10, which is parallel to the resistor 11, as well to the trigger circuit comprising elements 25, 26, 27, 28 and 31 which have been explained above. The second output terminal 32 for high voltage (more than 2000 volts) is with the other side of the capacitor 10, with the resistor 11, the

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erwähnten Triggerkreis und rait deiß zweiten AusgangsaaSchluß 12 der Maschine verbunden. Ein Überbrückungswiderstand 17 verbindet die Ausgangsanschlüsse 12 und 16 der Maschine. Die miteinander verbundenen Bauelemente zwischen den Verbindungskabelanschlttssen 34 und 35 und den Ausgangsanschlüssen 12 und der Maschine werden zusammen als Leistungsbaustein bei diesermentioned trigger circuit and raises the second output circuit 12 connected to the machine. A bypass resistor 17 connects the output terminals 12 and 16 of the machine. the interconnected components between the connecting cable connections 34 and 35 and the output connections 12 and the machine are together as a power module in this

Ausführungsform der Erfindung bezeichnet.Designated embodiment of the invention.

Ein isoliertes Verbindungskabel aus Kupfer mit zwei Drähten, das nur eine Drahtstärke Nr. 14 haben muß, ist bei Pos. 36 und 37 angedeutet. Dieses Zabel kann bis zu 5000 Fuß lang sein. Es verbindet -die Anschlüsse 34 und 35 des Leistungsbausteins von Fig. 2 mit einem Fernsteuerungsbaustein, der in einer Entfernung bis zu 5000 Fuß vom Sprenggebiet angeordnet sein kann, sofern dies zur Sicherheit der Bedienungsmannschaft gewünscht ■ wird.An insulated connection cable made of copper with two wires, that only has to have a wire size no. 14 is indicated at pos. 36 and 37. This zabel can be up to 5000 feet long. It connects the connections 34 and 35 of the power module of FIG. 2 with a remote control module that is at a distance Can be located up to 5000 feet from the blasting area, if this is desired for the safety of the operating crew ■ will.

Die weitere Schaltung der Ausführungsform nach Fig. 2 wird als Fernsteuerungsbaustein bezeichnet. Dabei ist eine herkömmliche Wechselspannungsquelle von beispielsweise 110 bis 115 Volt mit der Fernsteuerungseinheit bei den Anschlüssen 49 und 50 verbunden. Der Anschluß 49 ist über einen Schalter 48 mit einer Sicherung 47, ferner über einen Widerstand 46 und Widerstände 38 bis 42, und zwar abhängig von der Position eines kompensierenden Schalters 51, mit einem Verbindungskabel 56 und dem Anschluß 35 des Leistungsbausteins verbunden. Die Widerstände 38 bis 42 kompensieren die Widerstandsänderungen, die sich aus den endenden Kabellängen der Kabel 36 und 37 ergeben. Die Primärwindung des Transformators 44 wird vom Spannungsabfall am Widerstand 46 versorgt, welcher Spannungsabfall in Phase mit der Summe der Spannungsabfälle steht, die an den Widerständen 38 bis 42 anfallen, und zwar abhängig von der Stellung des Schalters 51, dem Spannungsabfall in den Kabeln 36 und 37 und dem Spannungsabfal in der Primärwindung des Transformators 21. Die Sekundärwicklung des Transformators 44 liefert eine Wechselspannung, die um 180° außer Phase mit den Eingangsspannungen steht, die an den Kompensationswiderständen 38-42 The further circuit of the embodiment of FIG. 2 is called Remote control module called. A conventional AC voltage source of, for example, 110 to 115 volts is included of the remote control unit at terminals 49 and 50. The terminal 49 is via a switch 48 with a Fuse 47, also via a resistor 46 and resistors 38 to 42, depending on the position of a compensating Switch 51, connected to a connecting cable 56 and the connection 35 of the power module. The resistances 38 to 42 compensate for the changes in resistance that result from the ending cable lengths of cables 36 and 37. the The primary winding of the transformer 44 is supplied by the voltage drop across the resistor 46, which voltage drop is in phase with the sum of the voltage drops that occur across the resistors 38 to 42, depending on the position of switch 51, the voltage drop in cables 36 and 37 and the voltage drop in the primary winding of the transformer 21. The secondary winding of the transformer 44 supplies an alternating voltage that is 180 ° out of phase with the input voltages that are applied to the compensation resistors 38-42

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anfallen, und zwar abhängig von der Position des Schalters 51, der die Kabel 36, 37 verbindet, und der Pritnärwindung des Transformators 21. Wird der Haupt-Speicherkondensator geladen, so wird dessen Spannung zur Primärwicklung des Transformators 21 reflektiert, und zwar mit einem Wert, der gleich der Kondensatorspannung geteilt durch das Verhältnis der Transformatorwindungen ist. Der Kondensator 45» die Gleichrichter 52 und 54, der Kondensator 53 und der veränderliche Widerstand 55 mit der Neonlampe 67 ergibt eine Spannungsnachweisschaltung, die so justiert werden kann, daß das Licht 67 bei etwa 32 Volt aufleuchtet. incurred, depending on the position of the switch 51, which connects the cables 36, 37, and the primary winding of the transformer 21. If the main storage capacitor is charged, its voltage becomes the primary winding of the transformer 21 reflected with a value equal to the capacitor voltage divided by the ratio of the transformer turns. The capacitor 45 »the rectifiers 52 and 54, the capacitor 53 and the variable resistor 55 with the neon lamp 67 result in a voltage detection circuit which is so can be adjusted so that the light 67 illuminates at about 32 volts.

Die Detektorschaltung wird mit Wechselspannungen versorgt, die einschließen:The detector circuit is supplied with alternating voltages which include:

1. Den Eingangs-Spannungsabfall an den Kompensationswiderständen 42 bis 38 (abhängig von der Stellung des Schalters 51) plus Eingangs-Spannungsabfall an den verbindenden Kabeln plus Eingangs-Spannungsabfall an der Primärwicklung des Transformators 21, welche Summe als V₁ bezeichnet werden kann.1. The input voltage drop across the compensation resistors 42 to 38 (depending on the position of the switch 51) plus the input voltage drop across the connecting cables plus the input voltage drop across the primary winding of the transformer 21, which sum can be referred to _{as V 1.}

2. Die an der Primärwindung des Transformators 21 reflektierte Spannung des Haupt-Speicherkondensators.2. The voltage of the main storage capacitor reflected at the primary winding of the transformer 21.

3. Die Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators 44, die als V₂ bezeichnet werden kann und die 180° außer Phase3. The voltage on the secondary of transformer 44, which _{can be referred to as V 2} , which is 180 degrees out of phase

mit V. ist. Durch Auswählen des Widerstandswertes des Widerstandes 46 kann Vp gleich V₁ gemacht werden. Weil V₂ und V₁ um 180° phasenverschoben sind, summieren sie sich zu Null am Eingang der Detektorschaltung, die dadurch nur die reflektierte Kondensatorspannung anzeigt. Der variable Widerstand 55 ist so justiert, daß das Neonlicht 67 bei einem vorgeschriebenen Spannungsniveau, das der in etwa zwei Drittel der Gesamtzeit, die notwendig ist, um die Entladungsspannung (2050 Volt) im Leistungsbaustein zu erreichen, entspricht.with V. is. By selecting the resistance of resistor 46, Vp can be made equal to V ₁ . Because V ₂ and V ₁ are 180 ° out of phase, they add up to zero at the input of the detector circuit, which only displays the reflected capacitor voltage. The variable resistor 55 is adjusted so that the neon light 67 corresponds to a prescribed voltage level which corresponds to approximately two thirds of the total time required to reach the discharge voltage (2050 volts) in the power module.

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Im Betrieb der Zündmaschine nach Fig. 2 wird, der Sulialter 51 auf einen der Kontakte 38' bis 42' und 43 gesetzt, um die um jeweils 1000 Fuß anwachsende Länge der Verbindungskabel 36 und 37 zu kompensieren. Die parallel angeordneten Sprengkapseln, die auch bevorzugt in einer parallelen Umkehranordnung angeordnet sein können, werden mit den Energie-Ausgangsanschlüssen 12 und 16 verbunden. Bei Schließen des Schalters 48 durch den Sprengmeister beginnt der Kondensator 10 sich aufzuladen. Nach etwa 8 Sekunden blinkt das Anzeigegerät 67 und gibt daher dem Sprengmeister ein Signal, daß der Haupt-Speicherkondensator 10 nach weiteren 4 Sekunden voll geladen sein wird (auf 2050 Volt). Bei voller Ladung des Kondensators 10, und nur dann, wird die Zündstrecke 25 leitend und ein kleiner Impuls wird durch die Priraärwindung des Aufwärtstransformators 28 geleitet, wodurch ein Spannungsimpuls erzeugt wird, der am Triggereleroent der Hauptzündstrecke 24 über den Widerstand 31 erscheint. Dieser Impuls bewirkt eine teilweise Ionisierung des Gases im Hauptschalter 24 (Zündstrecke), welches Gas bei der Zündspannung (2050 Volt) voll leitend wird. Diese Zündspannung würde selbst nicht ausreichen, die Zündstrecke 24 zu ionisieren und leitend zu werden. Die Zündstrecke bzw. der Schalter 24 entlädt den Kondensator 10 weiterhin, bis alle zur Verfügung stehende Energie in diesem Kondensator 10 von den Ausgängen 12 und 16 für die Energie der Zündmaschine an die Zündkapseln abgegeben sind. Der Schalter 24 wird also nicht aktiviert, bis der Kondensator die vorgeschriebene Mindestspannung erreicht hat, um sicherzustellen, daß die vorgeschriebene Mindestenergie im Kondensator 10 gespeichert ist. Dadurch wird sichergestellt, daß mehr als die Mindest-Zündenergie über die Anschlüsse 12 und an den äußeren Zündkreis abgegeben wird, der mit dieser speziellen Zündmaschine gezündet werden soll. Der Schalter 48 wird nach dem Zünden des Kreises los gelassen, d.h. geöffnet. Der Kondensator 10 wird nicht geladen und jede Restladung des Kondensators 10 wird im Überbrückungswiderstand 11 vernichtet. Die Zündmaschine ist daher gegen zufällige Hoeh-In operation of the blasting machine according to FIG. 2, the Sulialter 51 on one of the contacts 38 'to 42' and 43 set to the to compensate for each 1000 feet of increasing length of the connecting cables 36 and 37. The detonators arranged in parallel, which can also preferably be arranged in a parallel reversal arrangement, are connected to the energy output connections 12 and 16 connected. When the switch 48 is closed by the demolition engineer, the capacitor 10 starts to operate to charge. After about 8 seconds, the display device 67 flashes and therefore gives the demolition engineer a signal that the main storage capacitor 10 will be fully charged after another 4 seconds (to 2050 volts). When the capacitor is fully charged 10, and only then, the ignition gap 25 becomes conductive and a small pulse is generated by the primary winding of the step-up transformer 28 passed, whereby a voltage pulse is generated which is transmitted to the trigger element of the main ignition path 24 the resistor 31 appears. This pulse causes a partial ionization of the gas in the main switch 24 (ignition path), which gas becomes fully conductive at the ignition voltage (2050 volts). This ignition voltage itself would not be sufficient for that To ionize ignition gap 24 and become conductive. The ignition gap or the switch 24 discharges the capacitor 10 continue until all available energy in this capacitor 10 from the outputs 12 and 16 for the energy the blasting machine are delivered to the detonators. Of the Switch 24 is therefore not activated until the capacitor has reached the prescribed minimum voltage to ensure that the prescribed minimum energy is stored in the capacitor 10. This ensures that more than the minimum ignition energy is delivered via the connections 12 and to the external ignition circuit, which is connected to this special blasting machine is to be ignited. The switch 48 is released, i.e. opened, after the circuit has been fired. The capacitor 10 is not charged and any residual charge of the capacitor 10 is destroyed in the bridging resistor 11. The blasting machine is therefore against accidental heights

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Spannungsentladungen gesichert.Voltage discharges secured.

Die getriggerte ZUndstrecke 24 kann wiederholten Stromentladungen von mehr als 1000 Ampe"re zum Zünden einer großen Anzahl von parallel geschalteten elektrischen Zündkapseln 66 im äußeren Zündkreis aushalten. Um dies bei wiederholter Inbetriebnahme sicherzustellen, wird ein getriggerter Schalter 24 mit einer Zündstrecke verwendet. Der Schalter 24 ist vorzugsweise ein abgedichtetes zylindrisches Glasgefäß, das einander gegenüberliegend angeordnete Barium-Alurainatelektroden und eine Mischung von Wasserstoff-Kryptongas als Füllung enthält. Dieser Schalter hat die folgenden Spezifikationen: Die dielektrische Stärke bei ungeerdetem Trigger ist größer "als 3000 Volt. Ist der Trigger mit der Anode kurz geschlossen, so ist die Stärke größer als 2950 Volt. Die maximale Löschspannung Anode/Kathode von einem. 200 U P beträgt 150 Volt in einen Verbraucher von 2 Ohm. Die Mindestspannung Anode/ Kathode, die notwendig ist, um das Gas vollständig zu ionisieren,wenn getriggert wird, beträgt 1800 Volt. Die Lebenserwartung dieses Schalters ist größer als 30 000 Entladungen von einem Kondensator mit 200 U Έ bei 2050 Volt in einen Verbraucher von 2 Ohm.The triggered ignition gap 24 can withstand repeated current discharges of more than 1000 amperes to ignite a large number of electrical detonators 66 connected in parallel in the external ignition circuit is preferably a sealed cylindrical glass vessel containing oppositely arranged barium alurainate electrodes and a mixture of hydrogen-krypton gas as a filling. This switch has the following specifications: The dielectric strength with ungrounded trigger is greater than "3000 volts. If the trigger is short-circuited with the anode, the strength is greater than 2950 volts. The maximum erase voltage anode / cathode of one. 200 U P is 150 volts into a 2 ohm load. The minimum anode / cathode voltage required to fully ionize the gas when triggered is 1800 volts. The life expectancy of this switch is greater than 30,000 discharges from a capacitor with 200 U Έ at 2050 volts into a load of 2 ohms.

Die augenblickliche Spannung im Zeitpunkt der Entladung wird durch eine Zündstrecke 25 kontrolliert, die genau derart ausgelegt ist, daß sie bei 2000 Volt (minus 0,0; plus 100 Volt) bei einer Zündmaschine von 400 Joule leitend wird. Die Zündstrecke 25 wird von der Bendix Corporation, Electrical Components Division, Sidney, N.Y., unter der Teile-Nr. 10-374121-14 hergestellt. Derartige Zündstrerken sind so ausgelegt, daß sie zuverlässig mindestens 30 OQO Impulse auch bei höheren Spannungen aushalten, sofern dies für größere Maschinen notwendig iat.The instantaneous voltage at the time of discharge is controlled by an ignition gap 25, which is designed precisely in this way is that it becomes conductive at 2000 volts (minus 0.0; plus 100 volts) with a 400 joule blasting machine. The ignition gap 25 is available from Bendix Corporation, Electrical Components Division, Sidney, N.Y., under Part No. 10-374121-14 manufactured. Such Zündstrerken are designed so that they reliably at least 30 OQO pulses withstand even at higher voltages, if this is necessary for larger machines.

Der Kondensator 10, die Zündstrecke 25 und der Hauptentladungsechalter 24 sind kritische Bauteile der Zündmaschine nach der Erfindung. Mit diesen Bauteilen sind alle mechanischen SchalterThe capacitor 10, the ignition gap 25 and the main discharge switch 24 are critical components of the blasting machine according to the invention. With these components are all mechanical switches

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Relais und dergleichen eliminier*. Die Bautsile vor den Eingangsanschlüssen 34 und 35 für den Strom bis zu den Ausgangsanschlüssen 12 und 16 für den Strom können durch Eingießen in ein aushärtendes Material, beispielsweise Kunstharz, vollständig von Wasser, korrosiven Gasen und anderen nachteiligen Einflüssen, ferngehalten werden. Zündvorrichtungen mit kapazitiver Entladung nach der Erfindung, die mit den angegebenen kritischen Bauelementen ausgerüstet waren, haben im Test mehr als 30 000 Zyklen bestanden. Das Eingießen der Bauelemente ist praktisch. Die Bausteine brauchen für ein periodisches Austauschen kritischer Bauelemente mit kürzerer Lebensdauer nicht geöffnet zu werden.Eliminate relays and the like *. The construction cables in front of the input connections 34 and 35 for the power to the output terminals 12 and 16 for the stream can be completely poured into a hardening material, for example synthetic resin away from water, corrosive gases and other adverse influences. Ignition devices with capacitive Discharge according to the invention, which were equipped with the specified critical components, have been tested passed more than 30,000 cycles. Pouring the components is practical. The building blocks need for a periodic Replacing critical components with shorter lifespans not to be opened.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Gegenstands der Erfindung ist schematisch in Fig. 3 gezeigt.Another preferred embodiment of the subject matter of The invention is shown schematically in FIG.

Diese leicht tragbare Zündmaschine mit kapazitiver Entladung für hohe Energie ist allgemein für 50 bis mehr als 400 Joule Zündenergie ausgelegt. Maschinen mit variabler Zündenergie unterscheiden sich nur in der Größe des Hauptkondensators 10 und in der Auswahl der Komponenten 13» 21 und 22 im Leistungszufuhr(Oszillator)-Baustein, um von 10 bis 30 Sekunden Ladezeit abzugeben. Diese Konstruktion verwendet eine Ladung von Hand und Zündschalter 56 bzw. 57, von denen jeder einen normalerweise geschlossenen Kontakt in Serie mit dem Entlade-Überbrückungswiderstand 1 hat. Das Schließen des normalerweise offenen Kontaktes des Ladeschalters 56 vervollständigt die Batterieverbindung zum Leistungsoszillator und der normalerweise offene Kontakt des Zündschalters 57 liefert einen Triggerimpuls zu der Hauptzündstrecke 24 mit drei Elementen,und zwar durch eine Yerriegelungsschaltung für eine Mindestspannung, die die Zündstrecke 25 mit zwei Elementen hat.This easily portable capacitive discharge blasting machine for high energy is general for 50 to more than 400 joules of ignition energy. Machines with variable ignition energy differ only in the size of the main capacitor 10 and in the selection of components 13 »21 and 22 in the power supply (oscillator) module to go from 10 to 30 Seconds to charge. This construction uses a manual charge and ignition switches 56 and 57, respectively each has a normally closed contact in series with the discharge bypass resistor 1. Closing the normally open contact of the charge switch 56 completes the battery connection to the power oscillator and the normally open contact of the ignition switch 57 provides a trigger pulse to the main ignition path 24 with three Elements, through a locking circuit for one Minimum voltage that the ignition gap 25 has with two elements.

Wird der erste Zündschalter 57 gedrückt, so wird die Abschalt-Schaltung geöffnet (wobei der Überbrückungswiderstand 11 vom Kondensator 10 entfernt wird). Die wieder aufladbare Batterie 13-1 wird mit dem Hauptoszillator (20 Watt) verbunden, so daßWhen the first ignition switch 57 is pressed, the shutdown circuit is activated opened (with the bypass resistor 11 removed from the capacitor 10). The rechargeable battery 13-1 is connected to the main oscillator (20 watts) so that

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der Aufwärtstransformator 21 mit Strom beliefert wird. Der Hochspannungsausgang des Transformators 21 wird über den Halbwellen-Gleichrichter 22 (Diode 22) gleichgerichtet. Der Abfall-Shuntwiderstand 11 wird vom Kondensator 10 und von den Zündschaltern 56 bzw. 57 gelöst.the step-up transformer 21 is supplied with power. The high voltage output of the transformer 21 is via the Half-wave rectifier 22 (diode 22) rectified. The drop shunt resistor 11 is from the capacitor 10 and from the Ignition switches 56 and 57 released.

Der Hauptkondensator 10 ist ausgewählt, um Energie bei hoher Spannung mit niedriger Kapazität zu speichern, um die Zündungswirksamkeit der Zündtnaschine zu optimalisieren. Die Mindest-Zündspannung wird also in der Größenordnung von 2000 Volt gewählt. Die Kapazität des Kondensators 10 wird dann durch den gesamten Zünöenergiebedarf der Maschine bestimmt. Ist einmal die Mindest-Zündspannung ausgewählt, so wird die Größe der Zündstrecken 62 und 25 mit zwei Elementen und der Zündstrecke 24 mit drei Elementen folgenderraaßen bestimmt.The main capacitor 10 is selected to power at high To store voltage with low capacity in order to optimize the ignition efficiency of the ignition machine. The minimum ignition voltage is therefore chosen in the order of 2000 volts. The capacitance of the capacitor 10 is then determined by the determines the entire ignition energy requirement of the machine. Once the minimum ignition voltage has been selected, the size of the Ignition paths 62 and 25 with two elements and the ignition path 24 with three elements are determined as follows.

Die Haupt-Zünd3trecke 24 (Entlade-Zündstrecke für den Kondensator), die den Kondensator 10 mit den Zündanschlüssen 12 und 16 verbindet, wird so eingesetzt daß sie beim Triggern bei einer Kondensatorspannung unter der vorgeschriebenen Mindest-Zündspannung ionisiert, und daß sie nicht ohne einen Triggerimpuls ionisiert, bis die Zündstreckenspannung bedeutend höher ist als die maximal mögliche Kondensatorspannung. Ist also die Mindest-Zündspannung 2000 Volt, so muß die Zündstrecke 24 bei beispielsweise 1800 Volt zünden, wenn sie getriggert ist. Die Zündstrecke 25 mit zwei Elementen ist so konstruiert, daß sie bei keinem niedrigeren Niveau als die Mindest-Zündspannung ionisiert, und so nahe wie möglich an dieser Spannung. Wenn die Spannung am Kondensator 10 also den Bereich von 2000 bis 2050 Volt erreicht, so entlädt die Zündstrecke 25 über den Widerstand 58, den Kondensator 59 und die Widerstände 60 und 61. Die Neon-Anzeigelampe 19 zeigten, daß die Maschine das Zündspannungsniveau erreicht hat. Nur unter dieser Bedingung kann ein Triggerimpuls mit der Triggerschaltung durch Betätigen des Zündschalters 57 verbunden werden. Wird der Zündschalter 57 betätigt, so verursacht ein Impuls von der Zündstrecke 25 einen Spannungsabfall am Wider-The main ignition path 24 (discharge and ignition path for the capacitor), which connects the capacitor 10 to the ignition terminals 12 and 16 is used so that it is triggered when a capacitor voltage below the prescribed minimum ignition voltage, and that it does not ionize without a trigger pulse ionized until the ignition gap voltage is significantly higher than the maximum possible capacitor voltage. is so the minimum ignition voltage 2000 volts, the ignition gap 24 must ignite at 1800 volts, for example, if it is triggered. The ignition gap 25 with two elements is designed so that they are not lower than the level Minimum ignition voltage ionized, and as close as possible to this tension. When the voltage on the capacitor 10 reaches the range from 2000 to 2050 volts, the discharges Ignition gap 25 via resistor 58, capacitor 59 and resistors 60 and 61. The neon indicator lamp 19 showed that the machine has reached the ignition voltage level. A trigger pulse can only be triggered with the trigger circuit under this condition can be connected by operating the ignition switch 57. When the ignition switch 57 is operated, a Pulse from the ignition gap 25 a voltage drop across the resistor

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stand 58 und Kondensator 59» der durch Betätigen des Zündschalters 57 über den Widerstand 27 und den Kondensator 36 rait der Primärseite des Irigger-ImpulstransfortDators 28 verbunden ist. Dieser Impuls erzeugt dann einen Triggerimpuls in der Sekundärwindung des Transformators 28, der verwendet wird, um die Zündstrecke 24 mit den drei Elementen über den Widerstand 31 zu triggern.stood 58 and capacitor 59 »by pressing the ignition switch 57 through the resistor 27 and the capacitor 36 rait the primary side of the Irigger pulse transformer 28 connected is. This pulse then generates a trigger pulse in the secondary winding of the transformer 28, the is used to trigger the ignition gap 24 with the three elements via the resistor 31.

Ein anderer Hauptkondensator 65 zum Kurzschließen des Kreises schließt eine Zündstrecke 62 mit zwei Elementen ein, die in Reihe mit einem Widerstand 63 und der Kombination eines Widerstandes .64 und eines Kondensators 65 liegt. Die Zündstrecke zündet bei einer Spannung oberhalb der Mindestzündspannung der Zündstrecke 25 und oberhalb der triggerbaren Zündspannung der Zündstrecke 24, jedoch unterhalb der nicht getriggerten Zündspannung der Zündstrecke 24. Diese Zündstrecke 62 begrenzt die maximale Spannung, auf die der Kondensator 10 geladen werden kann, so daß dieser gegen Überspannungen geschützt wird. Die Kombination der Zündstrecke 62, des Widerstandes 63 und des Widerstandes 64 vernichtet die Energie, wenn die Spannung am Kondensator 10 den Grenzwert, Beispielsweise 2200 YoIt, erreicht.Another main capacitor 65 for shorting the circuit includes an ignition gap 62 with two elements shown in FIG Series with a resistor 63 and the combination of a resistor .64 and a capacitor 65 is located. The ignition gap ignites at a voltage above the minimum ignition voltage of the ignition gap 25 and above the triggerable ignition voltage the ignition gap 24, but below the non-triggered Ignition voltage of ignition path 24. This ignition path 62 limits the maximum voltage to which capacitor 10 is charged can be so that it is protected against overvoltages. The combination of the ignition gap 62, the resistor 63 and of the resistor 64 destroys the energy when the voltage on the capacitor 10 reaches the limit value, for example 2200 YoIt, achieved.

Der Widerstand des inneren Anschluß-Shuntwiderstandes 17 ist klein genug, um sicherzustellen, daß die Haupt-Zündstrecke 24 fortwährend ionisiert wird, bis alle nutzbare, im Kondensator 10 gespeicherte Energie der Zündschaltung für die Kapseln zugeführt ist. Er ist jedoch groß genug, um eine bedeutende Vernichtung nützlicher Energie im Widerstand 17 zu vermelden, der beispielsweise einen Widerstandswert von etwa 10 000 Ohm hat.The resistance of the inner terminal shunt resistor 17 is small enough to ensure that the main spark gap 24 is continually ionized until it is all usable in the capacitor 10 stored energy of the ignition circuit for the capsules is fed. However, it is large enough to report a significant destruction of useful energy in resistor 17, which has a resistance of about 10,000 ohms, for example.

Die Haupt-Zündstrecke 24, die den Hauptkondensator 10 mit den Zündanschlüssen 12 und 16 verbindet, kann 30 000 oder mehr · Zyklen lang Spitzenströme von mehr als 2000 Ampe're bei Spannungen in der Größenordnung von 2,0 bis 2,5 Kilovolt entladen,The main ignition gap 24, the main capacitor 10 with the Ignition terminals 12 and 16 connects, can be 30 000 or more · Cycles long peak currents of more than 2000 Ampe're at voltages discharged in the order of 2.0 to 2.5 kilovolts,

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un fl zwar mit extrem niedrigem Inneriwider stand, and ο line claß ein Zündbogen vorzeitig ' (bevor ein Triggerimpuls ansteht) entsteht. Die Zündstrecke ist klein (verglichen mit vergleichbaren mechanischen oder elektromechanischen Schaltern mit gleichen Eigenschaften), und sie ist in den Herstellungskosten und im Gewicht niedrig. Ist sie einmal entionisiert (beim Erreichen der Löschspannung), so muß die Zündstrecke 24 auf das Niveau der Mlndest-Zündspannung zurückgebracht werden, und sie muß vor der nächsten Zündung wieder getriggert werden. Hierzu können mit einem Thyratron und Silicium gesteuerte Gleichrichter verwendet werden. Diese Bauelemente können jedoch hohe Spitzenströme und/oder -Spannungen nicht aushalten. Sie sind weniger gut verfügbar, und im Fall von parallel geschalteten oder hochbelastbaren siliciumgesteuerten Gleichrichtern auch erheblich teurer.and with an extremely low internal resistance, and ο line class a Ignition arc prematurely '(before a trigger pulse is available). The ignition gap is small (compared to comparable mechanical or electromechanical switches with the same Properties), and it is in manufacturing cost and in Weight low. Once it is deionized (when the extinguishing voltage is reached), the ignition gap 24 must be at the same level the minimum ignition voltage must be brought back, and it must be triggered again before the next ignition. For this Rectifiers controlled with a thyratron and silicon can be used. However, these components can cannot withstand high peak currents and / or voltages. They are less readily available, and in the case of those connected in parallel or heavy-duty silicon-controlled rectifiers are also considerably more expensive.

Die Zündmaschine nach Fig. 3 kann nicht in Steuer- und Leistungsbausteine getrennt werden. Statt dessen wird die ganze MaBchine an eine Stelle fern vom Sprenggebiet installiert, wo der Bedienungsmann sicher ist. Die Maschine ist des weiteren so konstruiert, daß nach dem Zünden durch Betätigen des Zündschalters 57 beide Schalter 56 und 57 los gelassen werden. Eine restliche Energie in den Kondensatoren 10» 26, 59 und 65 wird durch die Widerstände abgeleitet, so daß die Maschine inaktiviert wird, Sie ist dann gegen zufällige Entladungen über die Anschlußleiter 18 und 18a oder über die Verbindungskabel, die mit den Ausgangaanschlüssen 12 und 16 verbunden sind, sicher. Die elektrischen Elemente für die Stromzuführungsschaltung und die Entladeschaltung können in stoßfestes Kunstharz eingegossen werden. Dabei können für einen allfälligen Austausch die Batterie 15-1 und mechanisch verbundene Lade- und Zündschalter 56 bzw. 57 leicht zugänglich sein, falls dies notwendig ist. Wenn die Zündkapseln richtig mit den Sammeldrähten verbunden sind, können keine Fehlzündungen auch beim Zünden großer Kreise erfolgen, sofern die Zündmaschine nach Fig. 3 verwendet wird, weil die Maschine nicht entlädt, auch wenn der Zündschalter vorzeitig betätigt wird, weil der elektronische Zündstrecken-The ignition machine according to FIG. 3 cannot be separated into control and power modules. Instead, the whole Machine installed at a location far from the blasting area, where the operator is safe. The machine is also designed so that after ignition by pressing the ignition switch 57 both switches 56 and 57 are released. A remaining energy in the capacitors 10 »26, 59 and 65 becomes derived by the resistors so that the machine is inactivated is, you are then against accidental discharges over the connecting conductor 18 and 18a or via the connecting cables that are connected to the output connections 12 and 16. the electrical elements for the power supply circuit and the discharge circuit can be cast in impact-resistant synthetic resin will. In this case, the battery 15-1 and mechanically connected charging and ignition switches can be used for any replacement 56 and 57 should be easily accessible if necessary. If the detonators are properly connected to the collector wires, there can be no misfiring even when igniting large circles if the blasting machine according to FIG. 3 is used, because the machine does not discharge, even if the ignition switch is operated prematurely because the electronic ignition gap

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Entlade schalter 24 niclit aktiviert wird, ToIb dei? Haupt*- Zündkondensator 10 vollständig auf die maximale Zündspannung aufgeladen ist, die von der Zündstrecke 25 gesteuert wird.Discharge switch 24 is not activated, ToIb dei? Main * - ignition capacitor 10 is fully charged to the maximum ignition voltage, which is controlled by the ignition gap 25.

- Anspruch -- Claim -

- 19 -- 19 -

309828/0369309828/0369

Claims

12/21/1972 Oß Digney ^ nd Fbimiey

Gu / ki * ^v

claim

Ignition machines with capacitive discharge with an alternating voltage source or a connection for an AC voltage source, furthermore with a transformer, a capacitor, and a trigger circuit, characterized in that, that the capacitor will be charged to more than 1500 volts can and can deliver a current of over 1000 amperes, and that the trigger circuit has a safety interlocking circle cries »the completion of the trigger" T circuit prevented before the capacitor voltage reaches a predetermined value.

The patent attorney:

309828/0369