FI59580B - EN PAO ICKEELIKISK RISK TAENDBAR PRESSURE CAPSULE - Google Patents

Description

Γβ1 /41. κυULUTUSjULKAisu ςοςοη TCba Μ (*ΐ) utlAooninosskript ® ^ C (45) Patentti myör.iio My !*:) 09 ^ (51) Kv.ik.Va.3 0 06 C 7/00 // F 42 D 1/04 SUOMI—FINLAND (21) nmntnwk«m»i»—η****ΜΜ*ι 3360/71+ (22) Hakamiipllvl—AiMBknlng^ag 20.11.71+ ' (23) Alkupllvl—GlM(k«t*dk| 20.11.71* (41) Tullut lulklMkal — KIWIt effuntllg 21.06.75 !**»“|·|· ~M.Mrih.IMtU. m ΜΙΜΦ. „ MJM. ,m.-Γβ1 / 41. PUBLICATION ςοςοη TCba Μ (* ΐ) utlAooninosskript ® ^ C (45) Patent myör.iio My! * :) 09 ^ (51) Kv.ik.Va.3 0 06 C 7/00 // F 42 D 1/04 FINLAND — FINLAND (21) nmntnwk «m» i »—η **** ΜΜ * ι 3360/71 + (22) Hakamiipllvl — AiMBknlng ^ ag 20.11.71+ '(23) Alkupllvl — GlM (k« t * dk | 20.11.71 * (41) Tullut lulklMkal - KIWIt effuntllg 21.06.75! ** »“ | · | · ~ M.Mrih.IMtU. M ΜΙΜΦ. „MJM., M.-

Patant· och rugistarutyraluMi 1 AntMcin uttagd oeh utUkrNtM puMtond 29.05.81 (32)(33)(31) Pyydvtty «tuelkuu·—fegM prtorhac 20.12.73 USA(US) 1+26979 (71) Hercules Incorporated, Wilmington, Delaware 19899» USA(US) (72) Eldon Kenneth Hurley, Carthage, Missouri, USA(US) (7I+) Oy Heinänen Ab (51+) Ei-sähköisesti sytytettävä räjäytysnalli - En pi ickeelektrisk väg tändbar sprängkapsel Tämän keksinnön kohteena on ei-sähkäisesti sytytettävä räjäytys-nalli, joka käsittää kuoren sekä lämpöenergialla sytytettävän alkupanoksen.Patant · och rugistarutyraluMi 1 AntMcin uttagd oeh utUkrNtM puMtond 29.05.81 (32) (33) (31) Pyydvtty «tuelkuu · —fegM prtorhac 20.12.73 USA (US) 1 + 26979 (71) Hercules Incorporated, Wilmington, Delaware 19899» The present invention relates to a non-electrically ignited detonator. The present invention relates to a non-electrically ignited detonator. a detonator comprising a shell and an initial charge ignited by thermal energy.

Ei-sähköisiin räjäytysnalleihin kuuluu tavallisesti suljettu kuori, joka on ladattu peruspanoksella, primääripanoksella ja alku- eli sytytyspanoksella tässä järjestyksessä ja jossa primääripanoksen ja sytytyspanoksen väliin on usein sijoitettu hidastinpanos. Panokset sytytetään räjähdystulilangalla, joka ulottuu nallin kuoren sisään sytytyskosketukseen sytytysjärjestelmän kanssa. Primääripanoksen on tarkoitus räjähtää hidastinpanoksen tai alku-panoksen palamisen seurauksena ja /peruspanoksen on tarkoitus rä- jähtää primääripanoksen räjähdyksen seurauksena. Hidastinpanos tai hidastinsytytin on järjestetty palamaan määrätyn ajan niin, että se hidastaa sytytyspanoksen yhteyttä primääripanokseen. Tunnetaan lisäksi muuntyyppisiä ei-sähkäisiä räjäytysnalleja, kuten liekki- tai leimahdustyypit, joissa syttyvä alkupanos voi olla nallin ainoa panos tai se saattaa toimia yhdessä yhden tai useamman lisäpanoksen kanssa.Non-electric detonators usually include a sealed shell loaded with a base charge, a primary charge, and an initial or igniter charge, respectively, and with a retarder charge often placed between the primary charge and the ignition charge. The cartridges are ignited by an explosive wire extending inside the detonator shell into ignition contact with the ignition system. The primary charge is intended to explode as a result of the combustion of the retarder charge or the initial charge and / or the base charge is intended to explode as a result of the primary charge explosion. The retarder charge or retarder igniter is arranged to burn for a predetermined time so as to retard the contact of the ignition charge with the primary charge. In addition, other types of non-electric detonators are known, such as flame or flash types, in which the flammable initial charge may be the sole charge of the detonator or may interact with one or more additional charges.

% ’2~ 59580 Käytettäessä sytytyslangan tyyppisiä sytyttimiä hidastinnallien sytytykseen, syntyvä räjähdysvoima aiheuttaa usein nallikuoren repeämisen kohtuuttomine sytytyskohdassa syntyvine lämpö- ja painepurkauksineen aiheuttaen näin hidastinsytyttimen ja siten panoksen syttymisen epäonnistumisen. Sytytyslangalla räjäytettävän varsinaisen räjäytyspanoksen valinta kohdistuu usein sellaiseen panokseen, joka ei suoraan reagoi langan sytyttämiseen. Edelleen sytytyslanka aiheuttaa usein painevaikutuksia räjähdysaineeseen, josta seuraa varsinaisen panoksen energian pieneneminen. Lisäksi räjäytys, jossa käytetään sytytyslankaa, on äärimmäisen äänekäs ja aiheuttaa räjäytystöihin kohdistuvia valituksia, ja räjähtävä sytytyslanka, täytettynä PETN:lla (tai vastaavalla), edellyttää varotoimenpiteitä äekä kuljetusrajoituksia.% ’2 ~ 59580 When using wire-type igniters to ignite retarders, the resulting explosive force often causes the detonator shell to rupture with unreasonable heat and pressure discharges at the ignition point, thus causing the retarder igniter and thus the charge to ignite the charge. The choice of the actual detonating charge to be detonated by the ignition wire is often directed at a charge that does not directly respond to the ignition of the wire. Furthermore, the ignition wire often exerts a pressure effect on the explosive, which results in a decrease in the energy of the actual charge. In addition, detonation using a detonating cord is extremely noisy and causes complaints about detonation work, and an explosive detonating cord filled with PETN (or the like) requires precautions and transportation restrictions.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa ei-sähköisesti sytytettävä räjäytysnalli, jossa edellä esitetyt epäkohdat on vältetty. Keksinnön mukaiselle räjäytysnallille on tunnusomaista se, että nallin kuoressa on alkupanoksen päällä vapaa tila räjähtävää kaasua varten, joka kaasu räjäytyksen yhteydessä sytyttää alkupanoksen, ja että tilaan kuuluu kaksi kuoren ulkopuolelle johtavaa aukkoa, joista toinen on järjestetty päästämään räjähtävän kaasun tilaan ja toinen on järjestetty johtamaan ilman tai muut kaasut tilasta pois niin, että nämä korvautuvat räjähtävällä kaasulla, tai johtamaan räjähtävää kaasua edelleen toisiin räjäytysnalleihin.The object of the present invention is to provide a non-electrically ignitable detonator in which the above-mentioned disadvantages are avoided. The detonator according to the invention is characterized in that the detonator shell has a free space on the initial charge for an explosive gas which ignites the initial charge during detonation, and that the space comprises two openings outside the shell, one arranged to discharge explosive gas and the other to conduct air or other gases out of the space so that they are replaced by an explosive gas, or to conduct the explosive gas further to other detonators.

Keksinnön erään sovellutusmuodon mukaiselle räjäytysnallille, johon kuuluu sulkuosalla varustettu pitkänomainen kuori, alku-panoksena toimiva heikko räjähdyspanos, mahdollisesti alkupanoksen ja seuraavan primääripanoksen väliin sijoitettu hidastinpanos, mainittu primääripanos sekä tämän alla oleva peruspanos, on tunnusomaista se, että alkupanos, joka rajoittuu vapaaseen tilaan, sijaitsee välimatkan päässä kuoren sulkuosasta ja että tilaan kaasua johtavan aukon muodostaa sulkuosan läpäisevä ja tilaan avautuva putki. Toinen aukko, joka johtaa kaasun tilasta pois, voi tällöin olla kuoren seinämässä, tai aukon voi muodo.staa sulkuosan läpäisevä ja vapaaseen tilaan avautuva putki.An detonator according to an embodiment of the invention, comprising an elongate shell with a closure part, a weak explosive charge acting as an initial charge, possibly a retarder charge placed between the initial charge and the next primary charge, said primary charge and the base charge below, are characterized by a free charge at a distance from the closure part of the shell and that the gas-conducting opening in the space is formed by a pipe passing through the closure part and opening into the space. The second opening leading out of the gas space can then be in the wall of the shell, or the opening can be formed by a pipe passing through the closing part and opening into the free space.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissaThe invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista hidasteetonta räjäytysnallia, % -3- 59580 johon kuuluu putkipari liitettynä sytytintulpan pääty” sulkuun räjähtävän kaasuseoksen sisään- ja ulosjohtami-seksi tyhjennysoperaation aikana ja räjähtävän kaasuseoksen räjähdyksestä syntyvän lämpöräjähdysenergian johtami- . seksi sen jälkeen sisään, -Kuvio 2 esittää hidastintyyppistä räjäytysnallia vastaten muuten kuviossa 1 esitettyä.Figure 1 shows a non-retarding detonator according to the invention,% -3-59580 comprising a pair of tubes connected to the end of a spark plug for introducing and discharging an explosive gas mixture during a purge operation and conducting thermal explosive energy from an explosive gas mixture. Figure 2 shows a retarder-type detonator similar to that otherwise shown in Figure 1.

Kuvio 3 esittää samaa kuin kuviot 1 ja 2 paitsi että ulosvirtaus-putken asemasta kuoren sivussinämään on järjestetty aukko räjähtävän kaasuseoksen ulosvirtausta varten tyhjennys- t operaation aikana.Fig. 3 shows the same as Figs. 1 and 2, except that instead of an outflow pipe, an opening is provided in the side wall of the shell for the outflow of the explosive gas mixture during the emptying operation.

Kuvio 4 esittää joukkoa kuvioissa 1 ja 2 esitettyjä räjäytysnal-leja räjäytinjärjestelmän osina.Figure 4 shows a number of detonators shown in Figures 1 and 2 as parts of a detonator system.

Kuvio 5 esittää samaa kuin kuvio 4 paitsi että siihen kuuluu joukko kuviossa 3 esitettyjä räjäytysnalleja.Figure 5 shows the same as Figure 4 except that it includes a number of detonators shown in Figure 3.

Kuvio 6 esittää räjäytinjärjestelmää, johon kuuluu joukko kuviossa 1 tai 2 esitettyjä räjäytysnalleja sijoitettuina erillisten, varsinaisten panoksien muodostaman sarjan räjäyttämiseksi.Figure 6 shows a detonator system comprising a plurality of detonators shown in Figure 1 or 2 positioned to detonate a series of separate actual cartridges.

Kuviossa 1 hidasteettoman räjäytysnallin 9 pitkänomainen kuori 10 on pohjasta 11 umpinainen ja suljettu vastakkaisesta päästä 12 sytytintulppapäätysulun 13 avulla. Perusräjähdyspanos 14, primää-ripanos 16 ja alku- eli sytytyspanos 17 ovat kuoressa 10 pohjan 11 ja sulkutulpan 13 välillä tässä järjestyksessä ja sytytyspanos 17 on sijoitettu erilleen tulpan 13 kohdasta 13' tyhjän välitilan tai ontelon 1Θ järjestämiseksi.In Fig. 1, the elongate shell 10 of the non-retarding detonator 9 is closed at the bottom 11 and closed at the opposite end 12 by means of a spark plug end closure 13. The basic detonation charge 14, the primary charge charge 16 and the initial or ignition charge 17 are in the shell 10 between the base 11 and the closure plug 13, respectively, and the ignition charge 17 is spaced apart from the plug 13 at 13 'to provide an empty space or cavity 1Θ.

Putki 19 on johtettu kuoren 10 ulkopuolelta tulpan 13 lävitse niin, että se on yhteydessä panokseen 17 tyhjän tilan 1B kautta. Toinen putki 21 on johdettu tilasta 16 tulpan 13 läpi kuoren 10 ulkopuolelle.The tubes 19 are guided from outside the shell 10 through the plug 13 so as to communicate with the cartridge 17 through the void 1B. The second tube 21 is led from the space 16 through the plug 13 to the outside of the shell 10.

Peruspanos 14 räjähtää primääripanoksen 16 räjähdyksen vaikutuksesta ja primääripanos 16 räjähtää sytytyspanoksen 17 syttymisen vaikutuksesta. Peruspanokseen 14 sopii mikä tahansa sopiva räjähdysaine, kuten PETN» RDX, Tetryl tai vastaava, «jolla aikaan- -4- 59580 saadaan räjähdysenergia varsinaisen räjähdyspanoksen räjäyttämistä varten, joka on räjäytyskosketuksessa sen kanssa. Primää-ripanos 16 on sopivasti diatsodinitrofenolia, esim. tunnettu diatsodinitrofenolijärjestelmä, johon kuuluu panoksen 17 syttymisen vaikutuksesta syttyvä ylempi kerros ja ylemmän kerroksen syttymisen vaikutuksesta räjähtävä alempi ja tiheämpi kerros. Edelleen primääripanos 16 voi olla sopivasti diatsodinitrofeno-li/kaliumkloraattia, lyijyatsidia tai elohopeafulminaattia. Sytytyspanos 17 voi olla mikä tahansa sytytys-, primääri- ja peruspanoksen sekä mahdollisesti sytytys- ja primääripanosten välisen hidastinpanoksen käsittävissä räjäytysnalleissa käytetty panos, joka syttyy räjähtävän kaasuseoksen lämpöräjähdysenergian vaikutuksesta. Esimerkkejä tällaisista panoksista ovat lyijy-seleeni, lyijy-tina/seleeni, tina/seleeni, punainen lyijy/boori ja lyijyoksidi/mangaani.The base charge 14 explodes due to the explosion of the primary charge 16 and the primary charge 16 explodes due to the ignition of the ignition charge 17. Suitable for the base charge 14 is any suitable explosive, such as PETN »RDX, Tetryl or the like, which provides explosive energy for detonating the actual explosive charge which is in explosive contact therewith. The primary charge 16 is suitably a diazodinitrophenol, e.g. a known diazodinitrophenol system comprising an upper layer ignitable by the ignition of the charge 17 and a lower and denser layer explosive by the ignition of the upper layer. Further, the primary charge 16 may suitably be diazodinitrophenol / potassium chlorate, lead azide or mercury fulminate. The ignition charge 17 can be any charge used in detonators comprising an ignition, primary and base charge, and possibly a retarder charge between the ignition and primary charges, which ignites under the effect of the thermal explosion energy of the explosive gas mixture. Examples of such charges are lead-selenium, lead-tin / selenium, tin / selenium, red lead / boron and lead oxide / manganese.

Putki 19, jonka muodostaa tavallisesti polyetyleenistä valmistettu muoviputki, jonka ulkohalkaisija on esim. 0,26 cm ja sisä-halkaisija 0,15 cm, johtaa räjähtävän kaasuseoksen tyhjään tilaan 16, ja putki 21 on samanlainen tai vastaava mitoiltaan kuin putki 19. Putki 21, joka on yhdistetty avoimeen tilaan 16, johtaa räjähtävän kaasuseoksen virran avoimesta tilasta 16 tyhjennysope-raation aikana ja vie räjäytinjärjestelmän osana räjähdysener-giaa tilasta 18 eteenpäin.Pipe 19, which is usually a plastic pipe made of polyethylene with an outer diameter of e.g. 0.26 cm and an inner diameter of 0.15 cm, leads to the void space 16 of the explosive gas mixture, and pipe 21 is similar or equivalent in dimensions to pipe 19. Pipe 21, connected to the open space 16 directs a stream of explosive gas mixture from the open space 16 during the purge operation and carries the explosive energy from the space 18 as part of the detonator system.

Räjäytysnallin 9 toimiessa räjähtävän kaasuseoksen, kuten hapen ja tehdaskaasun, asetyleenin, vedyn, vety/metaanin tms. polttoaineen seoksen, muodostama virta.johdetaan avoimeen tilaan 16 putken 19 lävitse ja sijoitetaan tällöin niin, että räjähdyksen tapahtuessa syntyvä lämpöräjähdysenergia etenee sytytysasemaan sytytys-panoksen 17 suhteen. Ennen panoksen 17 syttymistä olennaisesti kaikki alunperin avoimessa tilassa 16 ollut kaasu on korvattava putkesta 19 tulevalla räjähdyskaasuseoksella ja tämä suoritetaan ohjaamalla räjähdyskaasuvirta läpi putken 19, avoimen tilan 18 ja lopuksi putken 21 avoimen tilan 16 tyhjentämiseksi siinä alunperin olleesta kaasusta.When the detonator 9 operates, the current generated by the explosive gas mixture, such as oxygen and factory gas, acetylene, hydrogen, hydrogen / methane, etc. fuel, is passed to the open space 16 through the pipe 19 and then placed so that the explosive energy generated during the explosion propagates into the ignition. . Before the charge 17 ignites, substantially all of the gas originally in the open space 16 must be replaced with an explosive gas mixture from the tube 19 and this is done by passing an explosive gas stream through the tube 19, the open space 18 and finally the tube 21 to empty the open space 16.

Kuvio 2 esittää erästä toista sovellutusta, joka poikkeaa kuviossa 1 esitetystä siinä, että räjäytysnalli 9' on hidastintyyppi-nen ja siihen kuuluu hidastinpanos 22 sijoitettuna sytytyspanok- sen 17 ja primääripanoksen 16 väliin. Kuviossa 2 esitetty panos % -s- 59580 17 eroaa usein kokoonpanoltaan kuviossa 1 esitetystä, sillä sen on aikaansaatava riittävä kuumuus hidastinpanoksen 23 sytyttämiseksi. Hidastinpanos on sijoitettu tavanomaiseen tapaan taotun metalliputken 24 sisukseen 23, niin että se on syttymiskosketuk-sessa sytytyspanoksen 17 kanssa ja räjähdyskosketuksessa primääri-panoksen 16 kanssa. Kuvion 2 mukaisessa hidastinnallisea suu-lakkatyyppinen panos (ei esitetty), jolla on korkeampi reaktio-lämpö kuin panoksella 17 ja joka toimii lisälämmönlähteenä hidastinpanoksen sytyttämiseksi, on usein sijoitettu panoksen 17 oheen. Tällaisia suulakkatyyppisiä panoksia käytetään tavallisesti yhdessä pitempään palavien ja siten vähemmän herkkien hi-dastinpanosten kanssa, kuten on esitetty US-patentissa 3 776 135.Fig. 2 shows another embodiment that differs from that shown in Fig. 1 in that the detonator 9 'is of a retarder type and includes a retarder charge 22 interposed between the ignition charge 17 and the primary charge 16. The charge% -s-59580 17 shown in Figure 2 often differs in configuration from that shown in Figure 1 in that it must provide sufficient heat to ignite the retarder charge 23. The retarder charge is placed in the conventional manner in the interior 23 of the forged metal tube 24 so that it is in ignition contact with the ignition charge 17 and in explosive contact with the primary charge 16. In Fig. 2, a retarder-nozzle-type charge (not shown) having a higher reaction temperature than charge 17 and serving as an additional heat source to ignite the retarder charge is often located adjacent to charge 17. Such nozzle-type cartridges are usually used in conjunction with longer-burning and thus less sensitive retarder cartridges, as disclosed in U.S. Patent 3,776,135.

Kuviossa 3 on esitetty räjäytysnalli B, joka on samanlainen kuin kuviossa 1 ja 2 esitetyt nallit paitsi että putken 21 sijasta kuoren 10 sivuseinämässä oleva aukko 26 muodostaa avoimen yhteyden onteloon 18.Figure 3 shows an explosion detonator B similar to the detonators shown in Figures 1 and 2 except that instead of the tube 21, an opening 26 in the side wall of the shell 10 forms an open connection with the cavity 18.

Kuvioissa 4 on esitetty viiden räjäytysnallin A-E muodostama sarja, jossa nallit voivat olla kuvioissa 1 ja 2 esitettyjä nalleja 9 tai 9', joista jokainen on sijoitettu räjäytysyhteyteen lisäpanoksen tai varsinaisen räjäytyspanoksen (kumpaakaan ei ole esitetty) kanssa. Nallit ovat sarjassa kaasunsekoitus- ja sytytys järjestelmästä 27 johdetun tyhjennyslinjan kanssa, johon syty-tysjärjestelmään kuuluu polttokaasuvarasto 26, varastosta 28 lähtevä johto 29, kaasuvirtauksen säätölaite 31, säätölaitteesta 31 lähtevä johto 30, hapetuskaasusäiliö 33, säiliöstä 33 lähtevä johto 34, virtauksen säätölaite 36, säätölaitteesta 36 lähtevä johto 37 sekä kaasunsekoitus- ja sytytyskammio 32, johon johdot 30 ja 37 on yhdistetty.Figures 4 show a series of five detonators A-E, in which the detonators may be the detonators 9 or 9 'shown in Figures 1 and 2, each of which is placed in blast communication with an additional charge or the actual detonator charge (neither shown). The detonators are in series with a discharge line derived from the gas mixing and ignition system 27, the ignition system including a flue gas storage 26, line 28 from storage 28, gas flow control device 31, line 30 from control device 31, oxidizing gas tank 33, flow line from tank 33, control line 34, a line 37 from the control device 36 and a gas mixing and ignition chamber 32 to which the lines 30 and 37 are connected.

Käytettäessä järjestelmää 27, sopivaa polttokaasua, tavallisesti tehdaskaasua tai vetyä, johdetaan säiliöstä 2Θ johdon 29 kautta virtauksen säätölaitteeseen 31, jpka säätää polttokaasun virtausnopeuden ja paineen sen virratessa johtoa 30 myöten sekoituskam-mioon 32 sekoittuakeeen täällä säiliöstä 33 tulevaan hapetuskaa-suun. Vastaavasti hapetuskaaäu johdetaan säiliöstä 33 johdon 34 kautta säätölaitteeseen 36, joka säätää johtoa 37 myöten kulkevan hapetuskaasun virtausnopeuden ja paineen sopivaksi kammiossa 32 tapahtuvaa sekoitus-vaihetta varten. Polttoaineen Ja hapetuskaasun suhteelliset osuudet on määrättävissä etukäteen niin, että aikaansaadaan räjähdys-kaasuseos, joka sen jälkeen sytytetään kammiossa 32 sytytystul- -6- 59580 pasta 39 saatavan Kipinän avulla.When using the system 27, a suitable fuel gas, usually factory gas or hydrogen, is passed from the tank 2Θ via line 29 to a flow control device 31, which controls the flue gas flow rate and pressure as it flows down line 30 to the mixing chamber 32. Correspondingly, the oxidation gas is led from the tank 33 via a line 34 to a control device 36 which adjusts the flow rate and pressure of the oxidizing gas along the line 37 to suit the mixing step in the chamber 32. The relative proportions of fuel and oxidizing gas can be determined in advance so as to provide an explosive gas mixture which is then ignited in chamber 32 by means of the spark from the ignition -6-59580 paste 39.

Yhdysjohto 38 lähtee kammiosta 32 ja yhtyy sopivan putki- tai laippatyyppisen liittimen 36a välityksellä räjäytysnallisarjan A-E ensimmäisen nallin 9 sisääntuloputkeen 19 räjähtävän kaasu-seoksen virran kuljettamiseksi kammiosta 32 läpi putken 19, avoimen tilan 10 ja ulostuloputken 21 sekä läpi seuraavien nallien - B-E muodostaman sarjan niin, että kunkin nallin tilassa 18 ollut kaasu poistuu ja korvautuu johdosta 38 tulevalla kaasulla. Rä-jäytysnallin A-D putki 21 yhtyy sarjassa A-E seuraavana olevan räjäytysnallin putkeen 19, ja liitos on aikaansaatavissa millä tahansa sopivalla elimellä, kuten muoviputkella, laipalla tai liittimellä 20.The connecting line 38 exits the chamber 32 and connects, via a suitable pipe or flange type connector 36a, to the inlet pipe 19 of the first detonator 9 of the detonator set AE to carry a stream of explosive gas mixture from the chamber 32 through the pipe 19, the open space 10 and the outlet pipe 21, that the gas in the space 18 of each detonator is removed and replaced by the gas coming from the lead 38. The tube 21 of the detonator A-D joins the tube 19 of the detonator next in series A-E, and the connection can be provided by any suitable member, such as a plastic tube, a flange or a connector 20.

Tyhjennysvaiheessa johdosta 38 tuleva räjähtävä kaasuseos johdetaan sarjassa läpi putken 19, tilan 18 ja putken 21 kussakin nallissa A-E; ja räjähtävän kaasun virtausta läpi sarjan A-E ylläpidetään riittävän pitkän ajan, jotta kaikkien räjähdysnallien tilat 18 tyhjentyisivät täydellisesti, tavallisesti vähintään minuutin ajan, usein viidestä kymmeneen minuuttiin riippuen käytetyistä virtausarvoista.In the emptying step, the explosive gas mixture from line 38 is passed in series through pipe 19, space 18 and pipe 21 in each detonator A-E; and the flow of explosive gas through the series A-E is maintained long enough for all the detonator spaces 18 to be completely emptied, usually for at least one minute, often for five to ten minutes depending on the flow values used.

Tyhjennysvaiheen ollessa loppuunsaatettu ja räjähtävän kaasuseok-sen virtauksen jatkuessa johdossa 38 halutulla paineella ja halutulla virtausnopeudella sytytyslaite 39 käynnistetään ja kipinän ansiosta räjäytystä varten tarkoitettu räjähtävä kaasuseos ja vastaava sytytyspanos räjähtävät. Kammiossa 32 oleva takaisku-venttiili järjestelmä 35 sulkee räjähdysenergian aiheuttaman taaksepäin vastavirtaan ja varastovirtaa päin suuntautuvan painevir-tauksen. Räjähdyksen aaltorintama siirtyy johdon 30 ja putkien 19 ja 21 kautta jokaisen sarjan A-E ontelon 18 lävitse. Vaikka räjähtävän kaasuseoksen virtaus tyhjennysvaiheen lopussa yleensä jatkuu johdossa 38, voidaan virtaus myös katkaista ja suorittaa sisälle johdetun, liikkumattoman kaasuseoksen räjäytys.When the evacuation step is completed and the flow of the explosive gas mixture continues in line 38 at the desired pressure and desired flow rate, the igniter 39 is started and, due to the spark, the explosive gas mixture for blasting and the corresponding ignition charge explode. The non-return valve system 35 in the chamber 32 shuts off the backflow and backflow of pressure caused by the explosion energy. The blast wavefront passes through line 30 and tubes 19 and 21 through each series A-E cavity 18. Although the flow of the explosive gas mixture at the end of the purge step generally continues in line 38, the flow can also be interrupted and blasting of the immobilized gas mixture introduced therein can be performed.

Joissakin tapauksissa yksi tai useampi putkista 19 ja 21 ei onnistu rajoittamaan räjähdysenergiaa, jolloin kyseisen .räjähdyskaasun räjähdysnopeus on riittävän suuri antaakseeen räjähdysaaltorinta-man edetä ennen putken rikkoutumista niin, että putken rikkoutuminen ei estä sarjassa etenevän räjähdysaaltorintaman etenemistä nallisarjan lävitse.In some cases, one or more of the tubes 19 and 21 fail to limit the explosive energy, so that the rate of explosion of the explosive gas in question is high enough to allow the blast wave front to advance before the pipe ruptures so that the pipe rupture does not prevent the series from advancing in front.

% ‘7‘ 59580% ‘7’ 59580

Kuviosea 5 on esitetty eräs toinen räjäytysjärjestelmän sovellutus, joka vastaa kuviossa 4 esitettyä paitsi että siinä on käytetty kuviossa 3 esitettyjä räjäytysnalleja 8 kuvioissa 1 ja 2 esitettyjen sijasta. Kuvion 5 sovellutuksessa jatkuva räjähtävän kaasuseoksen virta on johdettu kammiosta 32 sopivilla liitineli-millä, kuten putkella tai laipalla 25, varustettua johtoa 38 myöten jokaiseen nalliin A-E. Kaasuseos virtaa tällöin kussakin nallissa putken 19 kautta tilaan 18. Kuviossa 4 esitetyn sarjatyyp-pisen tyhjennysvaiheen sijasta kaasu poistetaan tilasta 18 kunkin nallin sivuseinämässä olevan aukon 26 kautta. Samoin kuin kuviossa 4, räjähtävä kaasuseos räjäytetään johtoon 38 liittyvässä kammiossa 32 olevan kipinälaitteen avulla riittävän pitkän tyhjen-nysajan jälkeen. Räjähdysrintäma etenee sitten pitkin johtoa 38 jokaisen putken 19 lävitse aiheutuvan lämpöräjähdysenergian johtamiseksi sytytyskosketukseen sytytyspanoksen kanssa.Fig. 5 shows another embodiment of the detonation system corresponding to that shown in Fig. 4, except that the detonators 8 shown in Fig. 3 are used instead of those shown in Figs. In the embodiment of Figure 5, a continuous flow of explosive gas mixture is conducted from the chamber 32 to each detonator A-E along a line 38 with suitable connectors, such as a tube or flange 25. The gas mixture then flows in each detonator through the pipe 19 to the space 18. Instead of the series-type evacuation step shown in Fig. 4, the gas is removed from the space 18 through an opening 26 in the side wall of each detonator. As in Fig. 4, the explosive gas mixture is detonated by means of a spark device in the chamber 32 connected to the line 38 after a sufficiently long discharge time. The detonation front then travels along line 38 to conduct thermal explosion energy through each tube 19 to ignition contact with the ignition charge.

Kuviossa 6 jokainen erillinen pora-aukko 41 on täytetty sopivalla epäherkällä varsinaisella räjähdysaineella 42, kuten vesigeeli-tyypisellä räjähdysaineella, dynamiitilla tai vastaavalla. Kuhunkin räjähdysainepanokseen on sijoitettu kaksi sopivaa lisä-panosta 43. Kukin lisäpanos on nalliherkkä ja räjähdysyhteydessä varsinaisen räjähdyspanoksen kanssa ja ne sytytetään esim. kuvion 4 mukaisen räjäytysnallijärjestelmän avulla.In Fig. 6, each separate drill hole 41 is filled with a suitable insensitive actual explosive 42, such as a water gel-type explosive, dynamite or the like. Two suitable additional charges 43 are placed in each explosive charge. Each additional charge is detonator sensitive and in explosion communication with the actual explosive charge and is ignited, e.g. by means of the detonator system according to Figure 4.

Täten jokaiseen kuvion 6 porareikään 41A on sijoitettu kaksi lisä-panosta 43, esimerkiksi 500 g PETNsa, tetryyliä tai vastaavaa, jotka on sijoitettu räjähtävään massaan 42 toisistaan erilleen varsinaisen räjähdyspanoksen räjäyttämiseksi sen koko pituudelta. Jokaiseen lisäpanokseen 43 kuuluu kuviossa 1 tai 2 esitetty räjäytysnalli 9 tai 9'. Räjähtävä kaasuseos johdetaan kammiosta 32 johtoon .38 ja se kulkee sarjassa kaikkien lisäpanoksissa olevien räjäytysnallien 9,9’ läpi, jolloin kaasu virtaa nalleissa olevien putkien 19 ja 21 kautta kuvion 4 mukaisesti. Räjähtävän kaasuseoksen virtaus johdosta 38 Jatkuu kunnes jokainen tila 18 on tyhjentynyt siinä alunperin olleesta kaasusta, minkä jälkeen räjähtävän kaasuseoksen virtaus voidaan haluttaessa katkaista.Thus, two additional charges 43, for example 500 g of PETN, tetryl or the like, are placed in each borehole 41A of Figure 6, spaced apart in the explosive mass 42 to blow the actual explosive charge along its entire length. Each additional charge 43 includes the detonator 9 or 9 'shown in Figure 1 or 2. The explosive gas mixture is led from the chamber 32 to the conduit .38 and passes in series through all the detonators 9,9 'in the additional charges, whereby the gas flows through the pipes 19 and 21 in the detonators as shown in FIG. The flow of the explosive gas mixture due to the line 38 continues until each space 18 has been emptied of the gas originally contained therein, after which the flow of the explosive gas mixture can be stopped if desired.

Tätä seuraa kaasun räjäytys kammiossa 32 ja räjähdysaaltorinta-man eteneminen sarjassa räjäytysnalleihin, jotka ovat sytytys-kosketuksessa sytytyspanosten kanssa. Riippuen siitä, onko varsinainen panos luotettavasti nalliherkkä, lisäpanos-tai -panokset saattavat olla tarpeettomia, jolloin yksi tai useampi 'β' 59580 räjäytysnalli voidaan sijoittaa suoraan varsinaiseen panokseen.This is followed by the detonation of the gas in the chamber 32 and the propagation of the blast wave front in series to the detonators in ignition contact with the ignition cartridges. Depending on whether the actual charge is reliably detonator sensitive, additional charge or charges may be unnecessary, allowing one or more ‘β’ 59580 detonators to be placed directly into the actual charge.

Kuvion 6 mukainen järjestelmä, jossa on käytetty hidastinnalleja, säätelee kunkin hidastinpanoksen palamisaikaa ja siten porarei'-issä tapahtuvien räjähdysten välistä viipymäaikaa, ja viipymä-aika voidaan haluttaessa järjestää pora-aukoissa olevassa lisä-panossarjassa progressiivisesti kasvavaksi.The system according to Figure 6, which uses retarders, controls the burning time of each retarder charge and thus the residence time between explosions in the boreholes, and the residence time can be arranged to increase progressively in a series of additional charges in the boreholes, if desired.

Vaikka keksintöä on selostettu erityisesti viitaten hidastin- ja ei-hidastintyyppisiin räjäytysnalleihin käyttäen sytytyspanosta yhdessä primääri- ja peruspanosten kanssa, väliin sijoitetun hidastinpanoksen kanssa tai sitä ilman, on luonnollisesti selvää, että keksintöä voidaan soveltaa räjäytysnalleihin, joissa syty-tyspanos on ainoa nallissa oleva panos, tai joita käytetään yhden tai useamman lisäpanoksen kanssa, esimerkiksi leimahdus- tai liekkityyppisten räjäytysnallien kanssa. Tällöin, vaikka yllä piirustusten yhteydessä kuvattuja sytytinpanoksia tavallisesti käytetään keksinnön yhteydessä, voidaan sytytinpanoksina käyttää edullisesti muitakin aineita, kuten diatsodinitrofenolia, lyijy-atsidia, tetratsiinia, HMXsa ja RDX:a.Although the invention has been described with particular reference to retarder and non-retarder type detonators using an igniter charge with or without primary and base charges, it is of course clear that the invention can be applied to detonators in which the detonator charge is the only detonator charge. or used with one or more additional charges, for example with detonators of the flame or flame type. In this case, although the igniter charges described above in connection with the drawings are usually used in connection with the invention, other substances such as diazodinitrophenol, lead azide, tetrazine, HMXsa and RDX can be advantageously used as igniter charges.

Keksintöä kuvataan lähemmin seuraavissa esimerkeissä.The invention is described in more detail in the following examples.

Esimerkki 1Example 1

Tehdaskaasua, joka sisälsi 24 til-% metaania, 3 til-% etaania, 1Θ til-% hiilimonoksidia ja 55 til-% vetyä, johdettiin nopeudella 2 1.5 litraa minuutissa oaineessa 35 N/cm yhdessä erillisen, 2 1.5 litraa minuutissa paineessa 35 N/cm virtaavan happivirran kanssa sekoituskammioon räjähdyskaasuseoksen muodostamiseksi, joka sitten johdettiin sekoituskammiosta läpi 30 m pitkän putken, jonka ulkohalkaisija oli 0,64 cm ja sisähalkaisija 0,32 cm ja sitten sarjassa läpi kuvioissa 1 ja 2 kuvatun tyyppisten 10Θ räjäytysnallin. Jokaisessa räjäytysnallissa molemmat putket 19 ja 21 olivat ulkohalkaisijaltaan 0,26 cm ja sisähalkaisijaltaan 0,15 cm ja muodostetut polyetyleenistä; ja ne ulottuivat 61 cm eytytintulpan yläreunan yläpuolelle. Jokainen putkiliitin, esimerkiksi putkissa 21-19, oli polyetyleeninen, kuviossa 4 esitettyä tyyppiä oleva liitin.Factory gas containing 24% by volume of methane, 3% by volume of ethane, 1% by volume of carbon monoxide and 55% by volume of hydrogen was introduced at a rate of 2 1.5 liters per minute at 35 N / cm in one separate, 2 1.5 liters per minute at 35 N / cm cm with a stream of oxygen into the mixing chamber to form an explosive gas mixture, which was then passed from the mixing chamber through a 30 m long tube with an outer diameter of 0.64 cm and an inner diameter of 0.32 cm and then in series through a 10Θ detonator of the type described in Figures 1 and 2. In each detonator, both tubes 19 and 21 were 0.26 cm in outer diameter and 0.15 cm in inner diameter and formed of polyethylene; and they extended 61 cm above the top edge of the cytotypic plug. Each pipe connector, for example in pipes 21-19, was a polyethylene connector of the type shown in Figure 4.

10B nallista 20 oli hidasteetonta (paloaika 12 ms) vastaten kuv.i- * ·9' 59580 ossa 1 esitettyjä ja muut nallit vastasivat kuviossa 2 esitettyjä paitsi että niissä oli suulakkatyyppinen panos sytytys- ja hidas-tinpanoksen välissä lämmön lisälähteenä hidastinpanosten sytytystä varten. Jäljellä olevien 86 räjäytysnallin lankahidastinpa-noksien palamisajat vaihteliyat siten, että sytytysjärjestyksessä ensimmäisillä 21 nallilla keskiarvona oli 1 sekunti, seuraavilla 21 nallilla keskiarvo oli 2,9 sekuntia, seuraavilla 21 nallilla keskiarvo oli 4,5 sekuntia ja viimeisillä 25 nallilla keskiarvo oli 9 sekuntia. Sen jälkeen kun nallisarjan läpi oli johdettu kaasua, mitä on kuvattu kuvion 4 yhteydessä, noin 2,5 minuutin ajan, nalleihin tuotu räjähtävä kaasuseos sytytettiin virtaus-suunnassa nallien yläpuolelta kipinällä, joka saatiin aikaan kuvion 4 yhteydessä selostetulla- tavalla. Kaikki nallit sarjassa syttyivät suunnitellussa aikajärjestyksessä.The 10B trigger 20 was non-retardant (burn time 12 ms) corresponding to that shown in Figure 1 and the other triggers corresponded to those shown in Figure 2 except that they had a nozzle type charge between the ignition and retarder charge as an additional source of heat for retarder charge ignition. The burning times of the remaining 86 detonator wire retarder charges varied so that in the ignition sequence, the first 21 detonators averaged 1 second, the next 21 detonators averaged 2.9 seconds, the next 21 detonators averaged 4.5 seconds, and the last 25 detonators averaged 9 seconds. After gas was passed through a series of detonators, as described in connection with Figure 4, for about 2.5 minutes, the explosive gas mixture introduced into the detonators was ignited in the flow direction above the detonators with a spark obtained as described in connection with Figure 4. All the detonators in the series caught fire in the planned chronological order.

Kaikissa 108 räjäytysnallissa peruspanoksen muodosti 0,40 g PETISha ja primääripanoksen 0,30 g diatsodinitrofenolia, josta 0,06 g oli puristettu avoimeen päätyputkiloon tiheyteen noin 3 3 1,6 g/cm ja loput putkilon sisään tiheyteen noin 1,1 g/cm .In all 108 detonators, the base charge consisted of 0.40 g PETISha and the primary charge 0.30 g diazodinitrophenol, of which 0.06 g was pressed into an open end tube to a density of about 3 3 1.6 g / cm and the rest inside the tube to a density of about 1.1 g / cm.

Kaikissa putkiloissa sytytinpanoksen muodosti PbSn-Se 72/28, jota hidasteeton nalli sisälsi 0,6 g ja jokainen hidastinnalli 0,4 g. Kaikissa hidastinnalleissa suulakkapanoksen muodostiIn all tubes, the igniter charge consisted of PbSn-Se 72/28 containing 0.6 g of non-retardant detonator and 0.4 g of each retarder detonator. In all retarders, a nozzle charge formed

Fe203/Al/b/PbSn/silkki (15.0/12.0/2.5/48.6/18.9/3.0), 0,20 g; ja hidastinpanoksen muodosti Ba02/Te/Se (40/40/20), jonka määrä vastasi keskimääräisiä palamisaikoja 1, 2,9, 4,5 ja 9 sekuntia.Fe 2 O 3 / Al / b / PbSn / silk (15.0 / 12.0 / 2.5 / 48.6 / 18.9 / 3.0), 0.20 g; and the retarder charge consisted of BaO 2 / Te / Se (40/40/20) in an amount corresponding to average burn times of 1, 2.9, 4.5 and 9 seconds.

Esimerkki 2Example 2

Erilaisia räjähtäviä kaasuseoksia syötettiin läpi 30 m pitkän, ulkohalkaisijaltaan 0,64 cm ja sisähalkaieijaltaan 0,32 cm paksun polyetyleeniputken ja läpi kahden hidasteettoman, kuvion 1 mukaisen räjäytysnallin, jotka oli sijoitettu 1,5 m:n etäisyydelle toisistaan samantyyppisen 0,32 cm:n putken avulla, kuten on esitetty kuviossa 4. Tyhjennysvaiheen jälkeen kaasuseos rä-jäyt ettiin kuvion 4 mukaisesta hidastinnallien yläpuolelta, ja näiden kahden nallin syttymisaikojen väli oli perustana räjähtävän kaasuseoksen räjähdysnopeuden laskulle. Koetulokset sekä näistä lasketut tulokset olivat seirraavat; « 59580 -id- Räjähdysnopeus erilaisilla kaasuseoksillaVarious explosive gas mixtures were fed through a 30 m long polyethylene tube with an outer diameter of 0.64 cm and an inner diameter of 0.32 cm and through two non-retarding detonators according to Figure 1 placed at a distance of 1.5 m from each other with a 0.32 cm by means of a tube, as shown in Fig. 4. After the evacuation step, the gas mixture exploded above the retarders of Fig. 4, and the interval between the ignition times of the two detonators was the basis for the decrease in the explosion rate of the explosive gas mixture. The experimental results as well as the results calculated from these were observational; «59580 -id- Explosion rate with different gas mixtures

Hapen syöttönopeus Polttoainekaasu Polttoainekaasun Räjähdysnopeus _1/min_ _ syottönopeus 1/roin m/s__ 2.0 vety 4.87 3050 1.4 asetyleeni 1.4 3500 1.4 propaani 0.25 2746 6.0 metaani 2.0 969Oxygen supply rate Fuel gas Fuel gas Explosion rate _1 / min_ _ feed rate 1 / roin m / s__ 2.0 hydrogen 4.87 3050 1.4 acetylene 1.4 3500 1.4 propane 0.25 2746 6.0 methane 2.0 969

Esimerkki 3Example 3

Esimerkki 1 toistettiin paitsi.että happea, virtausnopeus 0,2 1/min, johdettiin yhdessä tehdaskaasun B kanssa, virtausnopeus 0,2 1/min, 99 kuviossa 2 esitetyn hidastinnallin muodostaman sarjan lävitse, joilla oli kaikilla keskimääräinen palamisaika 9 sekuntia. 98 nallia syttyi ja yhden nallin syttymättömyyden todettiin aiheutuneen murtumasta hidastinpanosputkessa.Example 1 was repeated except that oxygen, a flow rate of 0.2 l / min, was passed together with factory gas B, a flow rate of 0.2 l / min, through a series of 99 retarders shown in Figure 2, all having an average burn time of 9 seconds. 98 detonators ignited and the detonation of one detonator was found to be due to a rupture in the retarder charge tube.

Vaikka mitä tahansa räjähtävää kaasuseosta voidaan käyttää keksinnön yhteydessä, sellaiset, joilla on suhteellisen korkea räjähdys-nopeus, kuten vähintään noin 2000 m/s, ovat usein sopivimpia. Käytettäessä kipinänmuodostusjärjestelmää, kuten on esitetty kuviossa 4, sopivin räjähdyskaasuseos on sellainen, joka muodostaa hiilimonoksidia ja hiilidioksidia räjäytyksessä veden poistamiseksi sekoitus- ja sytytysjärjestelmästä, joka voisi muuten liata ja syövyttää kipinänkehityslaitetta. Vastaavasti mikä tahansa orgaaninen polttoainekaasu/happi/vety on sopiva käytettäväksi räjähtävänä kaasuseoksena sekä sellaiset kaasuseokset kuten teh-daskaasu B ja happi/metaani/vetyseokset.Although any explosive gas mixture can be used in the context of the invention, those with a relatively high explosion rate, such as at least about 2000 m / s, are often most suitable. When using a spark generating system as shown in Figure 4, the most suitable explosive gas mixture is one that generates carbon monoxide and carbon dioxide in blasting to remove water from the mixing and ignition system that could otherwise contaminate and corrode the spark generator. Accordingly, any organic fuel gas / oxygen / hydrogen is suitable for use as an explosive gas mixture, as well as gas mixtures such as synthetic gas B and oxygen / methane / hydrogen mixtures.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön sovellutukset eivät rajoitu esitettyihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.It will be clear to a person skilled in the art that the applications of the invention are not limited to the examples presented but may vary within the scope of the appended claims.

Claims (4)

11 5958011 59580 1. Ei-sähköisesti sytytettävä räjäytysnalli, joka käsittää kuoren sekä lämpöenergialla sytytettävän alkupanoksen, t u n n e t t u siitä, että kuoressa (9, 9’, 8) on alkupanoksen (17] päällä vapaa tila (18) räjähtävää kaasua varten, joka kaasu räjäytyksen yhteydessä sytyttää alkupanoksen, ja että tilaan kuuluu kaksi kuoren ulkopuolelle johtavaa aukkoa (19 ja 21 tai 26), joista toinen (19) on järjestetty päästämään räjähtävän kaasun tilaan ja toinen (21 tai 26) on järjestetty johtamaan ilman tai mujt kaasut tilasta pois niin, että nämä korvautuvat räjähtävällä kaasulla, tai johtamaan räjähtävää kaasua edelleen toisiin räjäytysnalleihin.A non-electrically ignitable detonator comprising a shell and an initial charge ignitable by thermal energy, characterized in that the shell (9, 9 ', 8) has a free space (18) on the initial charge (17) for an explosive gas which ignites the initial charge during detonation. , and that the space comprises two openings (19 and 21 or 26) leading to the outside of the shell, one (19) being arranged to allow the explosive gas into the space and the other (21 or 26) being arranged to discharge air or other gases out of the space so that they are replaced with an explosive gas, or to conduct the explosive gas further to other detonators. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen räjäytysnalli, johon kuuluu sulku-osalla varustettu pitkänomainen kuori, alkupanoksena toimiva heikko räjähdyspanos, mahdollisesti alkupanoksen ja seuraavan primääri-panoksen väliin sijoitettu hidastinpanos, mainittu primääripanos sekä tämän alla oleva peruspanos, tunnettu siitä, että alku-panos (17), joka rajoittuu vapaaseen tilaan, sijaitsee välimatkan päässä kuoren (10) sulkuosasta (13) ja että aukon (19) muodostaa sulkuosan läpäisevä ja tilaan (18) avautuva putki.A detonator according to claim 1, comprising an elongate shell with a closure part, a weak explosive charge acting as an initial charge, a retarder charge optionally interposed between the initial charge and the next primary charge, said primary charge and a base charge below, characterized in that the initial charge (17) , which is limited to the free space, is spaced from the closure part (13) of the shell (10) and that the opening (19) is formed by a pipe passing through the closure part and opening into the space (18). 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen räjäytysnalli, tunnettu siitä, että toinen aukko (26) on kuoren seinämässä.Detonator according to Claim 2, characterized in that the second opening (26) is in the wall of the shell. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen räjäytysnalli, tunnettu siitä, että toisen aukon (21) muodostaa sulkuosan läpäisevä ja vapaaseen tilaan (18) avautuva putki·Detonator according to Claim 2, characterized in that the second opening (21) is formed by a pipe which passes through the closing part and opens into the free space (18).