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"Détonateurs électrique dont les fils d'amenée sont protégés avec un isolement d'ester térephthalique".
La présente invention concerne des détonateurs électriques pour mise à feu de charges explosives, et plus particulièrement de tels dispositifs dans lesquels une protection améliorée est obtenue pour les fils d'amenée, d'où. il résulte des propriétés supérieures pour l'ensemble du dispositif.
Les détonateurs électriques sont de deux types généraux qui peuvent être désignés soit sous le nom de pétards électriques, ou de cartouches de détonateurs électriques, le
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premier type produisant l'explosion d'une charge adjacente au moyen de flamme, tandis que le dernier produit l'explosion par le choc violent d'un explosif détonant primaire. Avec ces deux types de détonateurs, la mise à feu de la charge d9igni- tion a lieu au moyen d'un courant électrique qui est amené par des fils maintenus en place dans une enveloppe métallique, ces fils étant connectés à un fil de petit diamètre de haute résistance électrique. Ce dernier fil est placé dans une charge se mettant à feu facilement, et est chauffé suffisamment par le passage du courant électrique pour mettre à feu ladite charge.
Les fils d'amenée de la cartouche électrique du déto- nateur ont des longueurs variables atteignant parfois plus de 30 mètres. Ces fils servent à connecter les détonateurs indi- viduels à une source de puissance électrique. Dans les condi- tions d'emploi pratique, ces fils doivent être suffisamment protégés pour résister à des conditions de travail sévères, Ils doivent par exemple avoir une résistance totale à la pé- nétration de l'eau, posséder une résistance à l'abrasion élevée. Ils doivent rester flexibles à des températures par- fois extrêmement basses qui sont rencontrées dans l'usage pra- tique.
Divers revêtements isolants ont été utilisés pour de tels fils, y compris des revêtements de coton, avec ou sans imprégnation d'asphalte, du papier, et aussi diverses matières plastiques, mais aucune de ces substances n'a été complètement satisfaisante pour les conditions rigoureuses d'usage pratique,,
Un objet de la présente invention réside en un déto- nateur électrique dont les propriétés de résistance sont amélio- rées dans des conditions de travail extrêmement sévères. Un autre objet réside en un détonateur électrique ayant ses fils d'amenée isolés avec un revêtement diélectrique nouveau, de façon à fournir une qualité améliorée d'imperméabilité à l'eau
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et de résistance aux attaques d'agents chimiques.
Des objets additionnels seront décrits lors de l'exposé de l'invention en détail, dans ce qui suit.
La demanderesse a trouvé que les différents objets précédents, ainsi que.d'autres qui apparaîtront au cours de la description sont atteints, et un produit de qualité ex- ceptionnelle obtenu, lorsqu'on assemble un détonateur élec- trique comprenant une cartouche métallique cylindrique contenant les charges explosives désirées avec des fils d'a- menée et un pont de fil, et lorsqu'on prévoit les dits fils d'amenée avec un revêtement isolant d'ester polymérisé d'éthy- lène glycol et diacide térephthalique. Bien que ce revête- ment puisse être appliqué aux fils de toutes manières, il a été trouvé convenable d'utiliser des fils revêtus d'isolants par un procédé d'extrusion au moyen de polyéthylène téréph- thalate.
L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin ci-joint qui montre, simplement à titre d'illustration, un exemple de réalisation de l'invention.
La figure 1 représente un pétard électrique mettant en oeuvre des caractéristiques de l'invention.
La figure 2 représente une cartouche électrique à explosion instantanée.
La figure 3 représente une cartouche électrique à explosion retardée.
Dans la figure 1, l'enveloppe en aluminium I, sensi- blement de forme cylindrique, contient une charge de base pouvant être mise à feu, par exemple une charge de poudre noire. Les fils d'amenée 3 et 4 passent à travers la base libre de la charge, et sont connectés par un pont de fil hautement résistant 5. Les fils d'amenée passent à travers le bouchon de pont 6, constitué d'une substance diélectrique
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qui se monte de façon raisonnablement ajustée à l'intérieur de l'enveloppe, et maintient les fils d'amenée séparés et en position prédéterminée. Une composition à l'épreuve de l'eau 9, remplit l'enveloppe au-dessus du bouchon 6.
Les fils d'amenée., tels que montrés en 7 et 8, sont isolés avec un revêtement d'une substance placée sur le fil par extrusion, et comprenant un polyéthylène téréphthalate, Cette substance isolante couvre les fils jusqu'à la pièce 6 formant bouchon.
Dans la figure 2, une enveloppe de cuivre I contient une charge de base 10 de tétryl, sur laquelle est placée une charge primaire II. Sur celle-ci se trouve une charge pouvant aisément être mise à feu 12, et constituée d'un sel de plomb de nitro-cellulose 50-25-25 de chlorate de dinitro- cresol de potassium. Le pont de fil 5 connecte les extré- mités émergentes des fils d'amenée j et 4, ces fils d'amenée étant maintenus en position par le bouchon 13 de substance non conductrice sur lequel est placée successivement une composition à l'épreuve de l'eau 14 et un scellement au soufre 15. Le fil de pont 5 est entouré par la charge d'ignition 12 et est adapté à mettre à feu cette charge lorsqu'on applique le courant électrique.
L'isolement du fil d'amende comprend un fin revêtement d'ester polymérisé d'éthylène glycol et d'acide térephthalique.
La figure 3 représente une cartouche électrique retardée dans laquelle l'enveloppe I faite d'un alliage de cuivre, contient une charge de base 10 de tétryl., et une charge primaire superposée II d'un mélange de fulminate et de chlorate à 90-10. Au-dessus de cette charge primaire se trouve une colonne explosive adaptée à brûler à une vitesse relativement lente, mais suivant un taux prédéterminé.
Cette charge est contenue dans le réceptacle 17. L'enveloppe I est fermée à sa partie supérieure par un bouchon 18 d'une substance analogue au caoutchouc, laquelle maintient les fils
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d'amenée 7 et 8 en position déterminée par leur passage à travers ce bouchon, le dit bouchon étant préalablement moulé sur lesdits fils d'amenée. Les fils d'amenée sont revêtus avec une substance isolante de polyéthylène téréphthalate.
La demanderesse a trouvé avantageux d'employer des détonateurs dont les fils sont revêtus avec un isolement de polyéthylène térephthalate, lequel est appliqué à haute température par un processus dextrusion. Un tel procédé d'application assure un revêtement uniforme mince qui fournit la protection maxima tout en économisant sur la quantité de substance isolante nécessaire. Le polyéthylène térephthalate a un point de fusion aux environs de 40 à 245 degrés centigra- des, et la substance peut être extrudée à une température de fluidité. Par un procédé d'extrusion très rapide du revête- ment sur le fil et un revêtement également rapide du produit appliqué. La nécessité de maintenir l'ester à la température d'extrusion pendant une période longue et les risques de décom- position de ce fait, se trouvent évités.
Des stabilisateurs et des plastifiants peuvent être présents dans la substance de revêtement, mais cet isolement comprendra ordinairement princi- palement du polyéthylène térephthalate. La présence de petites quantités de plastifiants et de solvants permet l'ex- trusion à des températures plus basses, et l'invention comprend aussi l'emploi de qualité d'ester d'éthylène-glycol et d'acide térephthalique avec d'autres substances thermoplastiques.
Le revêtement extrudé aura ordinairement une épaisseur de OmmlO à Omm 25.
Les détonateurs électriques selon la présente inven- tion ont de nombreux avantages. De tels détonateurs, particu- lièrement les cartouches électriques peuvent être utilisées dans des conditions où les fils d'amenée sont soumis à des
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traitements sévères et même brutaux, par exemple traînes et tirés sur des rochers tranchants, sur lesquels ils peuvent aisément subir des détériorations par l'action abrasive des roches, avec comme conséquence l'exposition des fils dénudés et la possibilité de court-circuits dangereux. De façon analogue, de tels dispositifs sont fréquemment utilisés dans des conditions d'humidité où une bonne résistance à l'eau est tout à fait essentielle.
Aucun des revêtements isolants anté- rieurs n'a été satisfaisant à tous les points de vue, dans ces conditions et dans d'autres pouvant se rencontrer dans la pratique, Les propriétés du polyéthylène térephthalate l'a- daptent de façon exceptionnelle aux buts décrits. Il est particulièrement remarquable au point de vue de sa résistance à l'eau, en raison de son faible pouvoir d'absorption de l'eau., si bien qu'il retient ses propriétés d'origine pendant long- temps.
Comme il a été indiqué précédemment, l'emploi de revêtement isolant décrit est avantageux dans le cas de tous les types de cartouches, détonateurs électriques, pétards électriques, et cartouches soit du type instantané, soit du type retardé.
L'invention a été complètement décrite dans ce qui précède, mais il doit être bien compris que de nombreuses variantes et modifications, par exemple dans le détail des compositions et dans les procédés d'application, peuvent être utilisées, et l'invention n'est par conséquent pas limitée aux exemples décrits.
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"Electric detonators whose leads are protected with terephthalic ester insulation".
The present invention relates to electric detonators for firing explosive charges, and more particularly to such devices in which improved protection is obtained for the lead wires, hence. this results in superior properties for the entire device.
Electric detonators are of two general types which can be referred to as either electric firecrackers, or electric detonator cartridges, the
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first type producing the explosion of an adjacent charge by means of flame, while the last one produces the explosion by the violent impact of a primary detonating explosive. With these two types of detonators, the ignition of the ignition charge takes place by means of an electric current which is brought by wires held in place in a metal casing, these wires being connected to a wire of small diameter. of high electrical resistance. This latter wire is placed in a load which ignites easily, and is heated sufficiently by the passage of electric current to ignite said load.
The leads to the electric cartridge of the detonator have variable lengths, sometimes reaching more than 30 meters. These wires are used to connect the individual detonators to a source of electrical power. Under the conditions of practical use, these yarns must be sufficiently protected to withstand severe working conditions. They must, for example, have total resistance to water penetration, possess abrasion resistance. high. They must remain flexible at sometimes extremely low temperatures which are encountered in practical use.
Various insulating coatings have been used for such yarns, including cotton coatings, with or without asphalt impregnation, paper, and also various plastics, but none of these has been completely satisfactory for the harsh conditions. of practical use,
An object of the present invention is an electric detonator whose resistance properties are improved under extremely severe working conditions. Another object is an electric detonator having its feed leads insulated with a novel dielectric coating, so as to provide an improved quality of waterproofness.
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and resistance to attack by chemical agents.
Additional objects will be described during the description of the invention in detail, in what follows.
The Applicant has found that the various preceding objects, as well as others which will become apparent during the description are achieved, and a product of exceptional quality obtained, when an electric detonator comprising a cylindrical metal cartridge is assembled. containing the desired explosive charges with lead wires and a lead bridge, and where said lead wires are provided with an insulating coating of polymerized ester of ethylene glycol and terephthalic acid. Although this coating can be applied to the yarns in any way, it has been found suitable to use yarns coated with insulation by an extrusion process using polyethylene terephthalate.
The invention will be better understood by referring to the accompanying drawing which shows, simply by way of illustration, an exemplary embodiment of the invention.
FIG. 1 represents an electric firecracker implementing features of the invention.
FIG. 2 represents an electric cartridge with instantaneous explosion.
FIG. 3 represents an electric cartridge with delayed explosion.
In Figure 1, the aluminum casing I, substantially cylindrical in shape, contains a firing base charge, for example a charge of black powder. Lead wires 3 and 4 pass through the free base of the load, and are connected by a high strength wire bridge 5. The lead wires pass through bridge plug 6, made of a dielectric substance.
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which mounts reasonably snugly inside the casing, and maintains the feed wires separate and in a predetermined position. A waterproof composition 9, fills the envelope above the stopper 6.
The lead wires, as shown in 7 and 8, are insulated with a coating of a substance placed on the wire by extrusion, and comprising a polyethylene terephthalate, This insulating substance covers the wires up to the part 6 forming plug.
In Figure 2, a copper I shell contains a base charge 10 of tetryl, on which is placed a primary charge II. Thereon is an easily ignitable charge 12, consisting of a 50-25-25 nitro-cellulose lead salt of potassium dinitrocresol chlorate. The wire bridge 5 connects the emergent ends of the feed wires j and 4, these feed wires being held in position by the plug 13 of non-conductive substance on which is successively placed a test composition. water 14 and a sulfur seal 15. The bridge wire 5 is surrounded by the ignition charge 12 and is adapted to ignite this charge when the electric current is applied.
The fine wire insulation comprises a thin coating of polymerized ester of ethylene glycol and terephthalic acid.
Figure 3 shows a delayed electric cartridge in which the shell I made of a copper alloy, contains a base charge of tetryl., And a superimposed primary charge II of a mixture of fulminate and chlorate at 90-. 10. Above this primary charge is an explosive column adapted to burn at a relatively slow rate, but at a predetermined rate.
This charge is contained in the receptacle 17. The casing I is closed at its upper part by a stopper 18 of a substance similar to rubber, which holds the threads.
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feed 7 and 8 in a position determined by their passage through this plug, said plug being previously molded on said feed wires. The feed wires are coated with an insulating substance of polyethylene terephthalate.
The Applicant has found it advantageous to employ detonators whose wires are coated with an insulation of polyethylene terephthalate, which is applied at high temperature by an extrusion process. Such a method of application ensures a thin uniform coating which provides maximum protection while saving on the amount of insulating substance required. Polyethylene terephthalate has a melting point in the range of 40 to 245 degrees centigrade, and the substance can be extruded at a flow temperature. By a very fast extrusion process of the coating on the wire and also fast coating of the applied product. The need to maintain the ester at the extrusion temperature for a long time and the risks of decomposition thereby are avoided.
Stabilizers and plasticizers may be present in the coating material, but this isolation will ordinarily include primarily polyethylene terephthalate. The presence of small amounts of plasticizers and solvents permits extrusion at lower temperatures, and the invention also includes the use of grade ethylene glycol ester and terephthalic acid together with others. thermoplastic substances.
The extruded liner will ordinarily have a thickness of 0mm10 to 25mm.
Electric detonators according to the present invention have many advantages. Such detonators, particularly electric cartridges can be used under conditions where the lead wires are subjected to stress.
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severe and even brutal treatments, for example dragging and pulling on sharp rocks, on which they can easily undergo deterioration by the abrasive action of the rocks, with as a consequence the exposure of the bare wires and the possibility of dangerous short circuits. Likewise, such devices are frequently used in humid conditions where good water resistance is very essential.
None of the foregoing insulating coatings have been satisfactory from all points of view, under these conditions and others which may be encountered in practice. The properties of polyethylene terephthalate make it exceptionally suitable for the purposes described. . It is particularly remarkable from the point of view of its resistance to water, on account of its low water absorption capacity, so that it retains its original properties for a long time.
As indicated previously, the use of the insulating coating described is advantageous in the case of all types of cartridges, electric detonators, electric firecrackers, and cartridges either of the instantaneous type or of the delayed type.
The invention has been fully described in the foregoing, but it should be understood that many variations and modifications, for example in the detail of the compositions and in the methods of application, can be used, and the invention does not is therefore not limited to the examples described.