BR112018070845B1

BR112018070845B1 - Carretel e montagem de carretéis

Info

Publication number: BR112018070845B1
Application number: BR112018070845-3A
Authority: BR
Inventors: Andre Crichton; Phillip Olwage; Johannes Petrus Kruger
Original assignee: Detnet South Africa (Pty) Ltd
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2017-04-06
Publication date: 2022-06-07
Also published as: CA3012496C; EP3443292B1; AU2017248851A1; ZA201804867B; CA3012496A1; US10533832B2; WO2017181206A1; AU2017248851B2; BR112018070845A2; ES2808080T3; US20190101369A1; CL2018002420A1; MX2018010274A; EP3443292A1

Abstract

CARRETEL E MONTAGEM DE CARRETÉIS tendo por objeto um carretel para uso em um sistema de explosão que inclui um condutor de transmissão de sinal enrolado conectado em uma extremidade a um detonador e em uma segunda extremidade a um conector, em que o detonador e o conector são engatados com formações retentoras em uma face de um flange do carretel, referido carretel, por suas características construtivas, propiciando uma montagem que permite seu armazenamento e transporte em um contêiner.

Description

CAMPO DE APLICAÇÃO

[0001] Esta invenção refere-se a um carretel para uso em um sistema de explosão e, mais particularmente, se refere a um carretel que inclui um condutor de transmissão de sinal flexível alongado que, em uso, está conectado a um detonador.

ESTADO DA TÉCNICA

[0002] Um condutor de transmissão de sinal flexível como um fio condutivo, um cabo de fibra óptica ou um tubo de choque é provido com frequência para uso em um sistema de explosão, de uma forma enrolada e compacta. Uma extremidade do condutor é conectada a um detonador enquanto uma extremidade oposta é conectada a um conector apropriadamente projetado. O conector é um dentre uma pluralidade de conectores semelhantes que são eletricamente ou de outro modo acoplados a um sistema de atrelagem ou de distribuição. Em uso, cada detonador, suspenso do respectivo condutor de transmissão de sinal, é rebaixado em uma respectiva perfuração a uma profundidade adequada. A seguir, uma composição explosiva é inserida na perfuração com um detonador, uma extensão do condutor de transmissão de sinal sendo então introduzida na composição explosiva.

[0003] Um grande canteiro de explosão pode incluir um número significativo de perfurações. A instalação dos detonadores no interior das perfurações e a implantação dos condutores de transmissão de sinal associados podem, dessa forma, constituir uma tarefa laboriosa e demorada. Quando um condutor de transmissão de sinal é desenrolado, deve-se ter cuidado para garantir que as bobinas não se enrosquem uma na outra. A subsequente interconexão dos detonadores a uma atrelagem, na superfície, também é demorada. O desenrolamento de uma extensão do condutor que não deve estar localizada no interior de uma perfuração deveria ser evitado, pois o condutor desenrolado, na superfície, é um impedimento para o livre movimento e, além disso, o condutor pode vir a ser fisicamente danificado devido a uma variedade de fatores.

[0004] Perfurações em um local de canteiro de explosão ou em diferentes canteiros de explosão podem ser de diferentes profundidades e o comprimento de condutor necessário para cada perfuração, dessa forma, pode variar de perfuração para perfuração. Questões logísticas também estão associadas ao armazenamento e ao transporte de um número substancial de condutores de transmissão de sinal enrolados.

[0005] Um objeto da presente invenção é resolver, pelo menos até certo ponto, os fatores supracitados.

DESCRIÇÃO SUMÁRIA DA INVENÇÃO

[0006] A invenção provê um carretel para uso com um condutor de transmissão de sinal flexível alongado que tem uma primeira extremidade configurada para ser acoplada a um detonador e uma segunda extremidade configurada para ser acoplada a um conector, o carretel incluindo um primeiro flange com uma primeira face interna e uma primeira face externa, um segundo flange com uma segunda face interna e uma segunda face externa e um núcleo que está posicionado entre e que está conectado ao primeiro e ao segundo flanges, a primeira face interna sendo oposta à segunda face interna e definindo, assim, um espaço anular dentro do qual a maior parte do condutor flexível alongado está enrolada, ao redor do núcleo, o primeiro flange incluindo uma primeira e uma segunda formações de retenção de condutor na primeira face externa, uma primeira formação de saída para o condutor e uma segunda formação de saída para o condutor pelas quais a dita primeira extremidade e a dita segunda extremidade são posicionáveis na primeira face externa e são respectivamente engatáveis à primeira e à segunda formações de retenção.

[0007] A primeira formação de saída pode estar localizada em uma periferia do primeiro flange.

[0008] A segunda formação de saída pode estar localizada em uma junção do primeiro flange e do núcleo.

[0009] O núcleo pode ser conectado de maneira removível aos flanges. O núcleo pode ser conectado por uma ação de grampear ou aparafusar, ou uma combinação destas, aos flanges.

[0010] O comprimento do núcleo, em uma direção axial, determina o espaçamento entre a primeira face interna e a segunda face interna. A invenção proporciona que o núcleo possa ser um dentre uma pluralidade de núcleos semelhantes que variam apenas em comprimento uns em relação aos outros. Essa característica permite que um núcleo seja selecionado de modo que o espaço anular entre a primeira e a segunda faces internas seja de um volume adequado para acomodar um comprimento predeterminado do condutor de transmissão de sinal flexível alongado.

[0011] A primeira e a segunda faces interiores são, de preferência, lisas. O primeiro flange na primeira face externa pode incluir formações de localização de detonador que são engatáveis às formações de localização de detonador e de conector que são engatáveis ao conector.

[0012] Uma primeira formação guia, em uma periferia do primeiro flange, pode ser configurada para receber uma porção de uma extensão do condutor entre a primeira formação de saída e o detonador. De modo similar, uma segunda formação guia na primeira face externa pode ser configurada para receber uma porção de uma extensão do condutor entre a segunda formação de saída e o conector.

[0013] Preferencialmente, a primeira face externa e a segunda face externa incluem formações complementares, de forma que as formações na primeira face externa do primeiro flange de um primeiro carretel, do tipo supracitado, sejam engatáveis às formações na segunda face externa do segundo flange de um segundo carretel, do tipo supracitado, para que o primeiro e o segundo carretéis possam ser empilhados. Esse processo pode ser repetido para que uma pluralidade de carretéis possa ser empilhada uns sobre os outros com as formações complementares supracitadas na primeira e na segunda faces externas engatando-se uma com a outra.

[0014] Para facilitar o armazenamento e o transporte dos carretéis, uma vez que os respectivos detonadores tenham sido conectados aos carretéis, a invenção também provê uma montagem de carretel que inclui um contêiner com uma superfície plana e uma parede em uma periferia da superfície, a parede incluindo um lado interno voltado para a superfície plana e pelo menos um primeiro e um segundo carretéis, cada um dos tipos supracitados, na superfície plana, o primeiro carretel incluindo, em uma superfície periférica, uma respectiva formação de contato que confronta uma respectiva formação de contato semelhante no segundo carretel de modo que, no plano, o primeiro carretel seja orientado de maneira oposta à orientação do segundo carretel, que é adjacente e limítrofe ao primeiro carretel, e em que a superfície plana é dimensionada, em relação aos tamanhos dos carretéis, de forma a que os carretéis substancialmente confrontem superfícies opostas do lado interno da parede.

[0015] A respectiva formação de contato, em cada carretel, está posicionada de forma que, dentro da montagem de carretel, um eixo longitudinal de um primeiro detonador no primeiro carretel seja lateralmente deslocado em relação a um eixo longitudinal de um segundo detonador no segundo carretel.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0016] A invenção é adicionalmente descrita, a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, em que:

[0017] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um carretel de acordo com a invenção;

[0018] A Figura 2 é uma vista do carretel da Figura 1 de forme explodida;

[0019] A Figura 3 é uma vista plana de um segundo lado externo de um segundo flange do carretel;

[0020] A Figura 4 é uma vista lateral do carretel da Figura 1 com um condutor de transmissão de sinal flexível alongado enrolado ao redor de um núcleo do carretel;

[0021] A Figura 5 é uma vista plana do carretel da Figura 1, mostrando um primeiro lado externo de um primeiro flange, e um detonador e um conector acoplados a uma primeira extremidade e uma segunda extremidade de um condutor de transmissão de sinal que está enrolada ao redor de um núcleo do carretel;

[0022] A Figura 6 é uma vista plana de uma montagem de carretel que inclui dois carretéis, cada um do tipo mostrado na Figura 5, mostrando como os carretéis são orientados para fins de armazenamento e transporte;

[0023] A Figura 7 é uma vista lateral em corte de dois carretéis, cada um do tipo mostrado na Figura 1, ilustrando como os carretéis são configurados para que possam ser acoplados em uma disposição empilhada; e

[0024] A Figura 8 é uma vista plana de outra montagem de carretel que fornece proteção melhorada contra o efeito de uma ignição inadvertida de um detonador em um carretel.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS

[0025] As Figuras 1 e 2 dos desenhos anexos ilustram em perspectiva, de formas montadas e explodidas, um carretel 10 de acordo com a invenção.

[0026] O carretel 10 inclui um primeiro flange 14, um segundo flange 16 e um núcleo 18.

[0027] O primeiro flange 14 tem uma primeira face externa 20 e uma primeira face interna 22. Uma abertura circular 26 é centralmente posicionada no primeiro flange 14. A abertura 26 é circundada por uma parede 28 que tem uma superfície interna lisa e, limítrofe à parede 28, uma formação de filamento 32 (consulte a Figura 2). Uma formação de saída de condutor interno 34 é formada na parede 28.

[0028] Uma parede periférica 38 se estende ao redor do primeiro flange. A parede é interrompida por uma formação de saída de condutor externo 40. A parede 38 está espaçada em relação a e geralmente paralela a uma parede interna 42 que se estende ao redor de uma porção da periferia do primeiro flange de forma que, entre as superfícies opostas das paredes 38 e 42, um canal 44 seja definido.

[0029] Formações de localização de detonador 46 são posicionadas em um lado da abertura 26. Formações de localização de conector 48 são posicionadas em um lado oposto da abertura 26. A formação de saída interna 34 leva a uma formação guia em formado de U 50 que está entre as formações de localização 46 e 48.

[0030] Uma abertura de visão 54 é formada através do primeiro flange.

[0031] O segundo flange 16 tem uma segunda face externa 60 que é mostrada na Figura 3 e uma segunda face interna 62 - consulte a Figura 2. A segunda face interna 62, que circunda uma abertura central 64, é lisa. A primeira face interna 22 do primeiro flange, não visível nos desenhos, é semelhante à segunda face interna 62 do segundo flange, em que a primeira face interna 22 também é lisa.

[0032] A abertura 64 é circundada por um cubo 66 formado por uma parede circular 68 que é ladeada por formações de grampo opostas 70 e 72 respectivamente.

[0033] Duas paredes estreitamente separadas 74 e 76, respectivamente, que definem um canal 78 entre as mesmas, se estendem ao redor de uma periferia do segundo flange 16, na segunda face externa 60.

[0034] O núcleo 18 tem um corpo tubular 82 com uma parede circular 84 e uma formação de filamento limítrofe 86. Dois componentes de grampo 88 e 90, respectivamente, se estendem a partir da parede 84 em um lado oposto à formação de filamento 86. A formação de grampo 90 não é visível na Figura 2, mas é mostrada, por exemplo, na Figura 3.

[0035] A Figura 1 mostra o carretel em um modo montado em que o núcleo 18 está posicionado entre e está conectado ao primeiro flange 14 e ao segundo flange 16. A formação de filamento 86 é aparafusada, da primeira face interna 22 na abertura 26, engatando-se à formação de filamento 32. As formações de grampo 88 e 90 são, respectivamente, engatadas por uma ação de engate com as formações de grampo 70 e 72 na segunda face interna 62 - consulte a Figura 2. Desse modo, um volume anular 100 (consulte a Figura 7) é formado entre as superfícies opostas da primeira face interna 22 e da segunda face interna 60.

[0036] Um condutor de transmissão de sinal flexível alongado 104 é, então, enrolado no interior do volume anular (consulte a Figura 4) ao redor do núcleo 18.

[0037] O núcleo 18 é um dentre diversos núcleos semelhantes que têm diferentes comprimentos axiais 106 (Figura 7). Os diferentes núcleos não são mostrados, mas cada núcleo tem uma formação de filamento 86 do tipo visível na Figura 2 e uma parede 84. O comprimento 108 da parede, em uma direção axial, é variado para variar a dimensão axial 106 do volume anular 100.

[0038] O processo de enrolamento é tal que uma porção do condutor 104 em uma primeira extremidade 110 do condutor 104 é passada através da primeira formação de saída 40 e é posicionada no interior do canal periférico 44 do primeiro flange 14 e leva às formações de localização de detonador 46. Um detonador 112 está conectado de um modo conhecido à extremidade 110 e é engatado por uma ação de engate com as formações de localização 46 - consulte a Figura 5. Uma porção do condutor 104 em uma segunda extremidade do condutor 104 é passada através da segunda formação de saída ou interna 34, adjacente à abertura 26, e se estende ao redor da formação guia em formado de U 50 na primeira face externa 20 às formações de localização de conector 48. Um conector 118 que está conectado de uma maneira conhecida à segunda extremidade do condutor 104 está engatado por uma ação de engate às formações 48. O condutor enrolado 104, que está localizado no interior do volume anular 100, pode ser visto através da abertura 54 no primeiro flange 14.

[0039] A Figura 7 mostra que um carretel 10A pode ser empilhado em um segundo carretel 10B que está axialmente alinhado com o carretel 10A. Esse processo pode ser estendido, se necessário. A parede interna 42 tem diversas projeções 120, consulte a Figura 1, que são engatáveis por uma ação de engate à parede interna 76 na segunda face externa 60 de um carretel limítrofe, de forma que os carretéis, axialmente alinhados entre si, sejam travados em conjunto de uma maneira removível.

[0040] A Figura 5 mostra a primeira face externa 20 no plano. A Figura 3 mostra a segunda face externa 60 no plano. Cada flange sobre uma massa de sua periferia é circular no contorno, mas uma porção não circular restante e substancialmente chata da periferia define uma superfície de contato 126 no primeiro flange e 128 no segundo flange. Quando o carretel está completamente montado, as superfícies de contato 126 e 128 são alinhadas em um sentido axial. A razão para isso é evidente a partir de um exame de uma montagem de carretel 130 que é mostrada na Figura 6. Essa Figura representa uma porção de um contêiner 134 que tem uma parede periférica 138 que circunda uma superfície chata ou plana 140 em que um primeiro carretel 10A e um segundo carretel 10B estão colocados. Cada carretel 10A, 10B é do tipo que foi descrito acima. A superfície plana tem uma largura 144 e um comprimento 146. A largura 144 é ligeiramente maior que a dimensão diamétrica 150 da periferia circular de um carretel enquanto a dimensão 146 é ligeiramente maior que duas vezes uma dimensão transversal 154 de um carretel tomada entre uma posição central das superfícies de contato 126 e 128 e um lado oposto da periferia circular do carretel. Essas relações dimensionais asseguram que quando os carretéis são empacotados, a orientação do carretel 10A é alterada em 180° em relação à orientação de um carretel 10B, conforme é mostrado na Figura 6. Um eixo 160A de um detonador 112A no carretel 10A é deslocado transversalmente em relação a um eixo geométrico 160B de um detonador 112B no carretel 10B por uma distância 164. Esse é um fator de segurança vantajoso significativo, pois se um detonador for inadvertidamente acendido, a perspectiva de que um detonador adjacente seja acionado é muito reduzida. A relação mostrada na Figura 6 pode ser continuada para pares de carretéis na direção alongada mostrada na Figura 6 e para pares de carretéis que se estendem transversalmente, isto é, na direção da largura da Figura 6.

[0041] A Figura 8 ilustra uma disposição diferente de seis carretéis 10A a 10F, respectivamente, em um contêiner 158 que tem uma parede 160 dimensionada de forma que os carretéis só possam ser carregados no contêiner se os carretéis forem colocados nas respectivas orientações que estão ilustradas. Para auxiliar e guiar o processo de carregamento, são usadas duas divisórias circulares 162 e 164, respectivamente, e duas divisórias anguladas, 166 e 168, respectivamente.

[0042] As superfícies chatas 140A, 14B, 140E e 140F dos carretéis 10A, 10B, 10E e 10F confrontam-se com as respectivas paredes das divisórias anguladas.

[0043] As superfícies chatas 140C e 140D dos carretéis 10C e 10D opõem-se uma à outra.

[0044] A disposição é de tal forma para que os detonadores (não mostrados) nas várias formações 46A a 46F estejam alinhados, conforme é indicado pelas linhas 170A a 170F, respectivamente, para assegurar, desse modo, que o efeito explosivo, decorrente do acendimento inadvertido de um detonador, seja direcionado de tal modo que, nas circunstâncias, seja improvável que ocorra o acendimento de um ou mais detonadores adjacentes.

[0045] O carretel da invenção tem diversos benefícios. Conforme indicado, núcleos intercambiáveis de diferentes dimensões 18 podem ser usados para obter-se carretéis de diferentes volumes para acomodar diferentes comprimentos de condutor. O carretel é adequado para uso com fios elétricos, cabos de fibra óptica, tubos de choque e similares. Posições específicas são providas para engate por grampeamento, no carretel, do detonador e do conector, que são acoplados a extremidades opostas do condutor de transporte de sinal. Uma extensão de condutor de cada extremidade respectiva do condutor enrolado no carretel pode ser removida e embalada novamente sem desenrolar todo o condutor. O conector 118, quando grampeado na posição na primeira face externa 20, pode ser movido para uma posição aberta sem remover o conector 18 do carretel. Quando uma extensão do condutor é implantada a partir do carretel, uma parte do condutor restante no carretel pode ser mantida em posição, grampeando-se o condutor entre as formações separadas 170 na primeira face externa 50 (Figura 1).

[0046] Os flanges de intertravamento 76, 120 permitem o empilhamento de carretéis,oferecendo, assim, uma forma de proteção para o detonador e o conector em cada carretel. Os detonadores que são deslocados em relação uns aos outros quando corretamente empacotados em um contêiner, conforme é mostrado na Figura 6, por exemplo, impedem a propagação direta de um detonador para um detonador adjacente. Além disso, cada detonador 112A, 112B está voltado “para dentro” e não para fora, em relação ao contêiner no qual está empacotado. Isso é uma característica de segurança adicional.

[0047] O núcleo 18 tem um orifício central 174 que é suficientemente grande para permitir a implantação de uma estaca. Isso facilita o desenrolamento do condutor enrolado quando necessário.

[0048] Deve ser observado que a primeira e a segunda extremidades do condutor que, respectivamente, vão para o detonador e para a transição de conector com dobras graduais a partir do condutor enrolado ao detonador e ao conector, respectivamente. Dobras ou tipos agudos são, dessa forma, eliminados.

[0049] Uma vez que um condutor foi implantado e instalado é possível desmontar o carretel e, então, desengatar os componentes do carretel do condutor enrolado restante sem desenrolar o condutor. O carretel, dessa forma, pode ser recuperado para reciclagem ou reutilização, conforme apropriado.

Claims

1. CARRETEL para uso com um condutor de transmissão de sinal flexível alongado que tem uma primeira extremidade configurada para ser acoplada a um detonador e uma segunda extremidade configurada para ser acoplada a um conector, o carretel incluindo um primeiro flange com uma primeira face interna e uma primeira face externa, um segundo flange com uma segunda face interna e uma segunda face externa, e um núcleo que é posicionado entre e que é conectado ao primeiro e segundo flanges, com a primeira face interna opondo-se à segunda face interna, definindo dessa forma um espaço anular dentro do qual a maior parte do condutor flexível alongado é enrolada, ao redor do núcleo, caracterizado pelo fato de o primeiro flange incluir formações localizadoras de detonador e formações localizadoras de conector na primeira face externa, uma primeira formação de saída para o condutor e uma segunda formação de saída para o condutor, onde a referida primeira extremidade e a referida segunda extremidade são posicionáveis na primeira face externa e são respectivamente acopláveis a um detonador acoplado às formações localizadoras de detonador e a um conector acoplado às formações localizadoras de conector.

2. CARRETEL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira formação de saída está localizada em uma periferia do primeiro flange e a segunda formação de saída está localizada em uma junção do primeiro flange e do núcleo.

3. CARRETEL, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o núcleo é conectado aos flanges de modo removível, dito núcleo sendo um de uma pluralidade de núcleos similares que variam apenas em comprimento um em relação ao outro.

4. CARRETEL, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que uma primeira formação guia, em uma periferia do primeiro flange, é configurada para receber uma porção de uma extensão do condutor entre a primeira formação de saída e o detonador, e uma segunda formação guia na primeira face externa é configurada para receber uma porção de uma extensão do condutor entre a segunda formação de saída e o conector.

5. CARRETEL, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira face externa e a segunda face externa incluem formações complementares, de modo que as formações na primeira face externa do primeiro flange do carretel são acopláveis às formações na segunda face externa do segundo flange de outro carretel que é idêntico ao dito carretel, de modo que uma pluralidade de carretéis possam ser empilhados uns sobre os outros, com as formações complementares na primeira e segunda faces externas acoplando-se uma à outra.

6. MONTAGEM DE CARRETÉIS caracterizada por incluir um contêiner com uma superfície planar e uma parede em uma periferia da superfície, a parede incluindo um lado interno voltado para a superfície planar e pelo menos um primeiro e um segundo carretéis na superfície, cada carretel sendo de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro carretel inclui, em uma superfície periférica, uma respectiva formação de contato que se opõe a uma respectiva formação de contato similar no segundo carretel, de modo que, em plano, o primeiro carretel seja orientado de forma oposta à orientação do segundo carretel que é adjacente e faz contato com o primeiro carretel, e em que a superfície planar é dimensionada de modo relativo às dimensões dos carretéis, de forma que os carretéis façam contato substancialmente com as superfícies opostas do lado interno da parede.

7. MONTAGEM DE CARRETÉIS, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a respectiva formação de contato, em cada carretel, é localizada de modo que, na montagem de carretéis, um eixo longitudinal de um primeiro detonador no primeiro carretel seja deslocado lateralmente em relação a um eixo longitudinal de um segundo detonador no segundo carretel.