DISPOSITIF D'AMORÇAGE A TEMPS PROGRAMMABLE
La présente invention concerne le domaine des mécanismes de mise à feu électrique et, plus particulièrement, celui des dispositifs d'amorçage d'un détonateur d'allumage pour projectiles, missiles, mines et bombes miniatures comportant unealimentation électrique et des moyens de temporisation de l'action d'un élément de s mise à feu d'une amorce.
Il est connu d'utiliser des dispositifs d'amorçage comportant des moyens de temporisation de l'action d'un élément de mise à feu de l'amorce.
Ces moyens de temporisation sont généralement électroniques, tels que ceux utilisés dans le brevet EP0093804. Leur défaillance peut conduire à une action 10 prématurée de l'élément sur l'amorce et donc à l'explosion de l'engin auquel ils sont associés. Il va de soi que cette explosion peut avoir des conséquences graves sur le ou les utilisateurs~
Pour éviter ce problème, le brevet FR2670576 décrit un dispositif de neutralisation ou d'engins de combat comportant un boîtier, une chaîne pyrotechnique 15 désactivée par des moyens de sûreté mécanique, en l'occurrence une horloge, et une minuterie pouvant être réglée par des moyens de transmission.
Toutefois, un tel dispositif présente un inconvénient lorsque l'on souhaite amorcer simultanément plusieurs engins de neutralisation. En effet, il est nécessaire de programmer chacune des minuteries en tenant compte du temps mis pour 20 programmer les précédentes. Une telle programmation ne peut donc être qu'imprécise et conduit à des explosions successives puisque ne permettant pas la simultanéité de plusieurs mises à feu.
L'un des buts de l'invention est de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif d'amorçage électronique ou électromécanique sûr et dont la programmation de la temporisation peut être réalisée simultanément sur plusieurs dispositifs d'amorçage dans le but d'obtenir une synergie parfaite.
Aussi, selon l'invention, un dispositif d'amorçage d'un détonateur, comporte une alimentation électrique fournissant une première intensité, à un circuit comportant des moyens de temporisation de l'action d'un élément de mise à feu d'une amorce et à
des moyens aptes à générer, à l'expiration de la durée de temporisation, une deuxième intensité suffisante pour actionner ledit élément, la première issue del'alimentation, ne l'étant pas.
Selon une caractéristique particulière, ces moyens sont constitués par un condensateur, des moyens de commutation, et des moyens de commande de ces moyens de commutation permettant de charger ce condensateur pendant un temps de charge (Tp2), puis de le décharger, ce déchargement provoquant l'action de l'élément sur l'amorce.
FEulL! E M0~1FI~E
Selon une autre variante de l'invention permettant d'adjoindre de nombreux dispositifs connexes, un dispositif d'amorçage d'un détonateur comporte une alimentation électrique des moyens de temporisation de l'action d'un elément de mise à feu d'une amorce, et des moyens aptes à générer, à l'expiration de la durée de temporisation, une intensité suffisante pour actionner ledit élément, ces derniers moyens comportant un condensateur, des moyens de commutation, et des moyens de commande de ces moyens de commutation permettant de charger ce condensateur pendant un temps de charge, puis de le décharger, ce déchargement provoquant l'action de l'élément sur l'amorce, les moyens de commande étant o constitués par un micro-contrôleur.
Par ailleurs, les moyens de commutation pouvant être constitués, par exemple, par des transistors.
Afin d'ameliorer la flexibilité d'emploi du dispositif, il est préférable que les moyens de temporisation comportent des moyens de programmation de la durée de , temporisation, ces moyens pouvant être en tout ou partie intégrés au dispositif d'amorçage. Ces moyens peuvent, par exemple, consister en des roues codeuses ~ ou en un micro-ordinateur.
Selon une caractéristique particulière, ces moyens consistent en des moyens extérieurs comportant une alimentation électrique, un micro-contrôleur, un 20 afficheur, deux interrupteurs de programmation et en des moyens de transfert constitués par des phototransistors.
Selon une autre caracteristique permettant d'éviter la neutralisation de l'engin par une personne non habilitée ou d'anticiper volontairement la mise à feu, un dispositif d'amorçage selon l'invention comporte des moyens de piégeage PROGRAMMABLE TIME PRIMING DEVICE
The present invention relates to the field of firing mechanisms electric and, more particularly, that of the initiating devices of a detonator for projectiles, missiles, mines and miniature bombs comprising an electrical supply and means for delaying the action of an element of s igniting a primer.
It is known to use priming devices comprising means for delay of the action of a firing element of the primer.
These timing means are generally electronic, such as those used in patent EP0093804. Their failure can lead to action 10 premature element on the primer and therefore to the explosion of the device to which they are associated. It goes without saying that this explosion can have serious consequences on the or users ~
To avoid this problem, patent FR2670576 describes a device for neutralization or combat equipment comprising a housing, a pyrotechnic chain 15 deactivated by mechanical safety means, in this case a clock, and a timer which can be set by transmission means.
However, such a device has a drawback when it is desired simultaneously initiate multiple neutralization devices. Indeed, it is necessary to program each of the timers taking into account the time taken to 20 program the previous ones. Such programming can therefore only be imprecise and leads to successive explosions since not allowing the simultaneity of several firings.
One of the aims of the invention is to overcome these drawbacks by proposing a safe electronic or electromechanical ignition device whose programming delay can be performed simultaneously on several devices priming in order to obtain a perfect synergy.
Also, according to the invention, a device for initiating a detonator, comprises a power supply providing a first intensity, to a circuit comprising means for delaying the action of a firing element of a primer and at means capable of generating, at the end of the delay time, a second intensity sufficient to activate said element, the first issue of the power supply, not being.
According to a particular characteristic, these means consist of a capacitor, switching means, and control means for these switching means enabling this capacitor to be charged for a time of charge (Tp2), then to unload it, this unloading causing the action of the element on the primer.
FEulL! E M0 ~ 1FI ~ E
According to another variant of the invention making it possible to add numerous related devices, a device for initiating a detonator includes a electrical supply of the means for delaying the action of an element of ignition of a primer, and means capable of generating, at the expiration of the duration time delay, sufficient intensity to activate said element, the latter means comprising a capacitor, switching means, and means for controlling these switching means enabling this capacitor during a charging time and then discharging it, this discharging causing the element to act on the primer, the control means being o constituted by a micro-controller.
Furthermore, the switching means which may be constituted, for example example, by transistors.
In order to improve the flexibility of use of the device, it is preferable that the time delay means include means for programming the duration of , time delay, these means can be wholly or partly integrated into the device priming. These means can, for example, consist of coding wheels ~ or in a microcomputer.
According to a particular characteristic, these means consist of external means comprising an electrical supply, a microcontroller, a 20 display, two programming switches and transfer means formed by phototransistors.
According to another characteristic making it possible to avoid the neutralization of the device by an unauthorized person or voluntarily anticipating the ignition, a priming device according to the invention comprises trapping means
2~ pouvant consister en un circuit comprenant des moyens de commutation et dont l'ouverture provoque la mise à feu de l'amorce.
Enfin, I'invention a aussi pour objet un procédé de sécurisation d'un dispositif d'amorçage d'un détonateur du type comportant une alimentation électrique et des moyens de temporisation de l'action d'un élément de mise à feu de I'amorce, caractérisé en ce qu'il consiste, à l'expiration de la durée de temporisation, a charger un condensateur puis à le décharger pour provoquer la mise à feu.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaitront dans la description de plusieurs variantes de réalisation, en regard des figuresannexées parmi lesquelles: 2 ~ which may consist of a circuit comprising switching means and of which opening causes the primer to ignite.
Finally, the invention also relates to a method for securing a device for initiating a detonator of the type comprising a power supply electric and means for delaying the action of a firing element of Initiation, characterized in that it consists, at the expiration of the delay time, to charge a condenser then to discharge it to cause the ignition.
Other advantages and characteristics of the present invention will appear in the description of several alternative embodiments, with reference to the appended figures among which:
3~ - la figure 1 présente un schérna général simplifié du dispositif selon l'invention, - la figure 2 montre un schéma des principaux moyens de programmation, - sur la figure 3, est représentée une variante de réalisation de l'invention.
W O g7/23761 3 PCT/FR96102035 - la figure 4 montre un schéma des moyens extérieurs de programmation selon une variante particulière de réalisation de l'invention.
- ia figure 5 montre un mode de réalisation particulier de l'invention.
La figure 1 montre un schéma des principaux moyens constitutifs d'un dispositif de mise à feu d'une amorce de détonateur selon l'invention. Ces moyens sont du type comportant un bo7tier à l'intérieur duquel sont disposés des moyensd'aiimentation électrique 10 d'un circuit comprenant principalement une résistance 12 de mise à feu de l'amorce 13, des moyens 20 de fermeture du circuit ainsi quedes moyens 30 de temporisation de la mise à feu après fermeture du circuit.
o Les moyens 10 d'alimentation sont constitués par deux piles au lithium délivrant une tension de 6V.
Dans cette variante de realisation, les moyens 20 de fermeture du circuit sont constitués par un verrou mecanique 21 à deux positions A et C qui est relié à
une clé 22 en forme de U, placée dans un rétreint sur l'extérieur du boîtier et dont la , rotation permet de placer le verrou dans la position souhaitée.
Comme montré sur la figure 2, les moyens 30 de temporisation de la mise à
feu comportent des moyens 32 de programmation d'une durée de temporisation, des moyens 34 de commutation du circuit d'alimentation de la résistance 12 d'amorçage ainsi qu'un condensateur 36 fournissant une intensité 12 lors de sa décharge, 20 I'intensité 11 du courant de charge de ce condensateur étant insuffisante pour provoquer la mise à feu de l'amorce.
Dans cette première variante de réalisation, les moyens de programmation 32 sont constitués par des roues codeuses 38 et par un micro-contrôleur 40. Ces roues codeuses sont luminescentes de manière à permettre la programmation aussi 25 bien la nuit que le jour.
Le micro-contrôleur 40 commande l'ouverture et/ou la fermeture des moyens de commutation 34.
Comme montré sur la figure 3, ces moyens 34 de commutation comportent des premiers moyens 41 constitues par un dispositif électromécanique de sécurité30 41 comprenant une horloge mécanique, associée à un inverseur mécanique qui est normalement en position ouvert et qui ferme le circuit à l'expiration d'une durée prédéterminée de fonctionnement de cette horloge.
Ils comportent des seconds moyens constitués par un transistor 50 dont la source est reliée à l'alimentation 10, la grille au micro-contrôleur 40 et le drain à
3, I'entrée de l'inverseur de l'ensemble électromécanique 41, et un transistor 55 dont la source est reliée à la résistance d'amorçage 12, la grille au micro-controleur 40 et le drain à la sortie de 1' inverseur.
W O 97~3761 ~ PCTIFR96/02035 Des troisièmes moyens sont constitués par un interrupteur 65, à fermeture temporisée, disposé entre l'alimentation électrique 10 et le micro-contrôleur 40.
De plus, le drain ~3 du transistor 50 est connecté à un transistor 60 de court circuit lui-même relié au micro-contrôleur 40 et à la masse.
En outre, des résistances 70,71,72 de limitation de l'intensité du courant sont disposées sur le circuit en amont des moyens électromécaniques et entre le micro-contrôleur et le transistor 55 de sorte que, en cas de défaillance des transistors et des moyens électromécaniques, la résistance d'amorçage 12 soit traversee par un courant dont l'intensité est insuffisante pour provoquer l'amorçage du détonateur.
De surcroît, des moyens de signalisation 81 et 80 sont disposés respectivement en aval de l'interrupteur à fermeture temporisée 65 et en parallèle de la résistance d'amorçage 12.
Enfin, les moyens 35 ,constitues par les éléments 10 et 36, sont aptes à
15 générer, à l'expiration de la durée de temporisation, une intensité 12 suffisante pour actionner la résistance d'amorçage 12, I'alimentation 10 fournissant une intensité 11 apte à charger le condensateur et ce dernier fournissant une intensité 12 lors de sa décharge.
Dans ce mode de réalisation, où les moyens de programmation sont 20 constitués par des roues codeuses 38, lorsque le verrou mécanique 21 est en position A, tous les moyens électroniques sont à la masse tandis que dans la position C, tous les moyens électroniques sont alimentés mais le condensateur 36n'est, dans tous les cas, connecté au circuit d'alimentation, qu'après un délai de sécurité généré par le dispositif électromécanique de sécurité 41.
Dans une seconde variante de réalisation, les moyens de programmation sont constitués par un dispositif extérieur de programmation 100 et par des moyens de transfert d'informations, par contact direct telle une prise RS232 ou du typeémission /réception, par exemple avec des photo-transistors. Dans ce cas les moyens de fermeture du circuit sont, de préférence, constitués par un verrou 30 mécanique 21 à trois positions A, B et C, la position A dans laquelle tous les moyens électroniques sont à la masse, la position B dans laquelle le corldensateur 36 est à
la masse et les autres moyens électroniques sont alimentés, la position C qui suit la position B et dans laquelle le condensateur 36 est connecté au circuit après un délai de sécurité généré par le dispositif électromécanique de sécurité 41.
Le dispositif extérieur 100 peut être constitué par un micro-ordinateur du type portable dans lequel un logiciel est introduit, ce logiciel permettant à l'utilisateur d'indiquer notamment le moment de la mise à feu soit sous la forme d'une date, nécessitant alors l'introduction de la date de programmation si elle n'existe pas déjà
W O 97t23761 , PCT/FR96/02035 dans le micro-ordinateur, soit sous la forme d'une durée de retard. Après confirmation de la programmation par l'utilisateur, les données sont transmises, via une prise du type RS 232, à un ou plusieurs dispositifs d'amorçage simultanément.
Ce dispositif extérieur 100 peut aussi etre constitué par un ensemble comprenant une alimentation électrique 110, un micro-contrôleur 140, un afficheur 14~, deux interrupteurs de programmation 146,147, et d'un interrupteur marchelarrêt 112, et les moyens de transfert comprennent des phototransistors, 148,149 associés à des phototransistors disposés dans le boîtier.
La sélection des paramètres est, dans ce cas, effectuée via un menu I0 déroulant préprogrammé L'affichage des données s'effectue par bloc et tous les paramètres liés à un bloc apparaissent les uns à coté des autres de sorte qu'unevue globale de l'évolution de chacun d'entre eux est maintenue en cours de programmation du bloc.
Il y a les quatre blocs suivan~s:
, DATE: correspondant à la date de la programmation DIRECT: c'est la durée de la temporisation avant l'amorçage du détonateur.
CALENDAIRE: c'est la date à laquelle l'amorçage doit avoir lieu.
TRANSMISSION: la validation de ce bloc provoque le transfert des données programmées vers l'allumeur.
Concernant les deux interrupteurs 146,147, I'un a pour fonction de valider la proposition de donnée affichée et d'afficher la première donnée du paramètre suivant qui peut être du meme bloc ou la première du bloc suivant.
De plus un module de piegeage 200 du type à ouverture de contact est ajouté aux moyens décrits dans la premiere variante de réalisation précédemment cités. Ce module est constitué par un circuit fermé, alimenté par les moyens d'alimentation précédemment decrits et comprenant un certain nombre de contacteurs dont le mode d'ouverture dépend du type de piégeage, et relié au micro-contrôleur 40. A titre d'exemple, ces contacteurs peuvent être a ouverture télécommandee à distance, ou inertielle, ou plus simplement un fil de trébuchement 30 reposant sur le sol dans l'environnement de l'allumeur.
Le fonctionnement d'un dispositif selon l'invention, dont la programmation est réalisée par un dispositif extérieur 100, est le suivant:
Les piles sont placées dans le boltier avant son utilisation et le verrou mécanique 21 est en position A, les moyens 20 et 30 n'étant donc pas 35 électriquement alimenté.
L'utilisateur dégage ensuite la clé 22 du rétreint du boîtier puis procede à
une rotation de cette dernière jusqu'à la position B dans laquelle le condensateur 36 est à la masse et les autres moyens électroniques sont alimentés. Le circuit de W O 97/23761 6 PCT~R96/02035 réception comporte deux phototransistors 48,49 placés au plus prêt d'une partie du boîtier qui est transparente au rayonnement émis par ies phototransistors 148,149 du dispositif 100. En outre, le boîtier comporte une encoche permettant un positionnement précis des phototransistors, respectivement des moyens de s programmation 100 et des moyens de mise à feu, les uns en face des autres.
Après fermeture de l'interrupteur marche/arrêt, le micro-contrôleur de l'ensemble 100 commande le déroulement d'un menu qui s'inscrit par bloc sur l'afficheur 145, le passage au paramètre suivant d'un même bloc ou au bloc suivant s'effectuant par action sur l'un des interrupteurs de programmation 146,147, I'autre 0 servant à la validation des paramètres et à leur transmission vers le dispositif de mise à feu.
Le menu peut, par exemple, comporter deux blocs, I'un concernant la durée D1 souhaitée de temporisation sous un format jour/heurelminutelseconde, soit quatre paramètres, et l'autre relatif à la validation de ces paramètres et à la transmission de ces paramètres via les phototransistors 148,149, 48,49.
Lorsque tous les paramètres sont validés, la validation du bloc TRANSMISSION provoque le transfert de ces paramètres du dispositif 100 au dispositif d'amorçage. En retour, le micro-contrôleur 40 renvoie une copie des paramètres reçus par le dispositif 100 qui vérifie leur conformité a~ec ceux emis 20 précédemment et délivre un accusé réception libérant la transmission.
On voit que lorsque le moment de l'amorçage est choisi en mode calendaire, il est possible de transmettre les mêmes paramètres successivement ou simultanément, à une pluralité de dispositifs d'amor~age et donc de synchronisertous les amorçages L'utilisation d'un micro-ordinateur rend cette opération de synchronisation encore plus aisée. En effet, il suffit de connecter le micro-ordinateur à chacune des prises du type RS232 des différents dispositifs d'amorçage à synchroniser puis de transférer simultanément les paramètres à tous ces dispositifs.
Les moyens de mise a feu sont ensuite positionnés sur un engin explosif 30 adéquat. Dans le cas d'une mine, elle peut être positionnée sur l'objectif a détruire, par l'utilisateur qui, ensuite, procède à la rotation de la clé 22 jusqu'en position C
puis à son retrait du boîtier afin d'empêcher tout accès, par une personne non habilitée, au verrou 21.
Dans cette position, le decomptage de la durée de temporisation D1, 3s entamé lors de la libération de la transmission, se poursuit, tandis que l'horloge mécanique de temporisation des moyens électromécaniques de sécurité est déclenchée. A l'expiration d'un temps Tp1 préprogramme de fonctionnement de W O 97/23761 ~ PCT~R96/02035 cette horloge, elle produit le basculement de l'inverseur mécanique 41 et donc la fermeture de la partie du circuit située entre le transistor 50 et le condensateur 36.
Aussi, dans tous les cas où la durée D1 de la temporisation programmée par l'utilisateur est inferieure au temps preprogrammé Tp1 ou en cas de défaillance du micro-contrôleur 40 ou des transistors 50, 55, 60, la mise à feu ne pourra éventuellement survenir, dans tous les cas, qu'après l'expiration de ce temps Tp1.
A l'issue du décomptage de la valeur D1, le micro-contrôleur 40 désactive le transistor 60 de court circuit, et active le transistor 50 qui devient alors passant. Le condensateur 36 se charge alors et a l'issue d'un temps préprogrammé Tp2, appeléo temps de charge du condensateur, le micro-contrôleur 40 active le transistor 55 qui devient passant permettant alors la décharge du condensateur 36 au travers de cetransistor 55 et de la résistance d'amorçage 12, I'intensité 12 circulant dans cette dernière étant suffisante pour provoquer l'amorçage du détonateur.
La mise en charge du condensateur qu'à l'expiration d'une période de l~ temporisation permet d'accroître la fiabilité du dispositif puisque aucun courant de fuite du condensateur n'intervient pendant cette période.
Il est à noter par ailleurs que pour des questions de sécurité, il est préferable que le temps de charge Tp2 du condensateur soit long par rapport à son temps de décharge. Ainsi, les dysfonctionnements qui se traduiraient par des commandes simultanees de tous les transducteurs (cas des effets EMP et nucléaires) n'auraient aucune conséquence.
De plus, le processus de charge du condensateur peut atteindre, à lui seul, une exigence de sûreté non dégradable. Le temps de sureté est alors celui qui est juste inférieur au temps qui entraîne une charge significative du condensateur, c'est-2~ à-dire apte à provoquer la mise à feu de l'amorce lors de sa décharge. Il est réglable par le courant de charge. Dans ce cas, un dispositif électromécanique de sécurité 41 n'est pas nécessaire, et ce, que la charge du condensateur s'effectue à la mise sous tension ou avant la mise à feu. Toutefois, dans les applications ou le temps de sûreté est très long, etlou lorsque le module de piégeage est utilisé, I'utilisation du dispositif électromécanique de sécurité 41 est requis.
Notamment dans le cas où les moyens 32 de programmation sont constitués par des roues codeuses 38 et par le micro-contrôleur 40 I'interrupteur à fermeture temporisée 65 peut être inséré dans le circuit de façon à générer un délai de sécurité Tp3 supplémentaire avant toute mise à feu lorsque l'utilisateur tourne la clé
3~ de la position A à la position C. Ce délai est, dans cette variante de réalisation, un delai de sécurité opérationnelle; durant ce délai, qui fait partie intégrante de la durée D1, toutes les fonctions de commutation des transistors 50, 60, 55, du micro-contrôleur 40 sont inhibées.
W O 97/23761 8 PCTfFR96/02035 Parallèlement, I'horloge mecanique de temporisation des moyens électromécaniques de sécurité 41 est déclenchée. A l'expiration d'un temps Tp1 préprogrammé de fonctionnement de cette horloge, elle produit le basculement de l'inverseur mécanique qui lui est associé et donc la fermeture de la partie du circuit située entre le transistor ~0 et le condensateur 36.
L'interrupteur 65 et l'horloge constituent donc deux éléments de securité
déclenchés simultanément et de nature différente, l'un électrique agit sur le micro-contrôleur 40 et l'autre, mécanique, agit sur le condensateur 36, I'amorçage du détonateur ne pouvant s'effectuer avant la valeur la plus élevée des temps Tp1 et Tp3.
Un autre mode de fonctionnement du dispositif précédemment décrit consiste à autoriser la mise à feu de l'amorce 13 via ie module de piegeage 200 à
l'expiration du plus long des délais Tp1 et Tp3, et ce, pendant toute la durée de temporisation programmée, et, le cas échéant, à inhiber les transistors 50 et 55 à
I'échéance de cette temporisation, rendant ainsi le dispositif inerte et récupérable.
Le temps de réaction entre l'actionnement du piégeage et la mise à feu de l'amorce est, dans ce cas, égal à Tp2.
Selon une variante de réalisation de l'invention, les moyens de temporisation peuvent être simplifiés comme présentés sur la figure 5. Le dispositif 20 d'amorçage comprend alors une alimentation électrique 310, en l'occurrence des piles, un relais à ouverture temporisée 330, un relais à fermeture temporisée 335, un condensateur 336 et une résistance d'amorçage 12 de l'amorce 13.
Dès l'introduction des piles, les deux relais sont excités. Le relais 330 étant tout d'abord fermé, le condensateur se charge. Ce re!ais 330 s'ouvre après un temps 2~ Tp4, puis le relais 335 se ferme et le condensateur 336 se décharge alors dans la résistance 12, provoquant la mise à feu de l'amorce 13.
Dans le cas d'un amorçage par deplacement d'une pièce mécanique, la décharge du condensateur alimente un solénoïde dont l'activation provoque le déblocage de la pièce électromécanique qui amorce le détonateur.
Pour ce qui est des moyens de piégeage, la rupture accidentelle du fil de trébuchement ou l'ouverture d'un contacteur inertiel lorsque le dispositif d'amorça~e est déplacé, provoquent l'amorçage du détonateur. Toutefois, pour des questions de sécurité, l'amorçage ne peut avoir lieu avant l'expiration des temps Tp1 de sécurité
intrinseque et Tp3 de sécurite opérationnelle engendrés par les moyens 3~ électromécaniques et/ou l'interrupteur temporisé 65. 3 ~ - Figure 1 shows a simplified general schérna of the device according the invention, FIG. 2 shows a diagram of the main programming means, - Figure 3 shows an alternative embodiment of the invention.
WO g7 / 23761 3 PCT / FR96102035 - Figure 4 shows a diagram of the external programming means according to a particular variant embodiment of the invention.
- ia Figure 5 shows a particular embodiment of the invention.
Figure 1 shows a diagram of the main means constituting a device for igniting a detonator primer according to the invention. These means are of the type comprising a casing inside which are arranged electrical supply means 10 of a circuit mainly comprising a resistor 12 for igniting the primer 13, means 20 for closing the circuit as well as means 30 for delaying the firing after closing the circuit.
o The supply means 10 consist of two lithium batteries delivering a voltage of 6V.
In this alternative embodiment, the means 20 for closing the circuit are constituted by a mechanical lock 21 with two positions A and C which is connected to a U-shaped key 22, placed in a constriction on the outside of the housing and the , rotation allows the lock to be placed in the desired position.
As shown in FIG. 2, the means 30 for delaying the setting to fire comprise means 32 for programming a time delay, means 34 for switching the supply circuit of the starting resistor 12 as well as a capacitor 36 providing an intensity 12 during its discharge, 20 the intensity 11 of the charging current of this capacitor being insufficient for cause the primer to ignite.
In this first alternative embodiment, the programming means 32 are constituted by coding wheels 38 and by a microcontroller 40. These coding wheels are luminescent so as to allow programming also 25 good at night than during the day.
The microcontroller 40 controls the opening and / or closing of the means switching 34.
As shown in FIG. 3, these switching means 34 comprise first means 41 constituted by an electromechanical safety device 30 41 comprising a mechanical clock, associated with a mechanical inverter which is normally in the open position and which closes the circuit at the end of a period predetermined operation of this clock.
They comprise second means constituted by a transistor 50 whose source is connected to the power supply 10, the grid to the microcontroller 40 and the drain to 3, the input of the inverter of the electromechanical assembly 41, and a transistor 55, the source is connected to the ignition resistor 12, the grid to the micro-controller 40 and the drain at the output of the inverter.
WO 97 ~ 3761 ~ PCTIFR96 / 02035 Third means consist of a switch 65, closing timed, disposed between the power supply 10 and the microcontroller 40.
In addition, the drain ~ 3 of transistor 50 is connected to a short transistor 60 circuit itself connected to the microcontroller 40 and to ground.
In addition, resistors 70,71,72 limiting the intensity of the current are arranged on the circuit upstream of the electromechanical means and between the microcontroller and transistor 55 so that in the event of failure of the transistors and electromechanical means, the starting resistance 12 is crossed by a current whose intensity is insufficient to cause ignition of the detonator.
In addition, signaling means 81 and 80 are arranged respectively downstream of the time-delayed closing switch 65 and in parallel with ignition resistance 12.
Finally, the means 35, constituted by the elements 10 and 36, are capable of 15 generate, at the end of the delay time, an intensity 12 sufficient to activate the ignition resistor 12, the power supply 10 providing an intensity 11 suitable for charging the capacitor and the latter providing an intensity 12 during its dump.
In this embodiment, where the programming means are 20 constituted by coding wheels 38, when the mechanical lock 21 is in position A, all electronic means are grounded while in the position C, all the electronic means are supplied, but the capacitor 36 is, in all cases, connected to the supply circuit, only after a delay of safety generated by the electromechanical safety device 41.
In a second variant embodiment, the programming means are constituted by an external programming device 100 and by means information transfer, by direct contact such as an RS232 socket or transmission / reception type, for example with photo-transistors In this case the circuit closing means are preferably constituted by a latch 30 mechanical 21 at three positions A, B and C, position A in which all means electronics are earthed, position B in which the capacitor 36 is at the earth and the other electronic means are supplied, position C which follows the position B and in which the capacitor 36 is connected to the circuit after a safety delay generated by the electromechanical safety device 41.
The external device 100 can be constituted by a microcomputer of the portable type in which software is introduced, this software allowing the user to indicate in particular the time of ignition either in the form of a date, then requiring the introduction of the programming date if it does not already exist WO 97t23761, PCT / FR96 / 02035 in the microcomputer, either in the form of a delay time. After confirmation of the programming by the user, the data is transmitted, via an RS 232 type socket to one or more ignition devices simultaneously.
This external device 100 can also be constituted by an assembly comprising a power supply 110, a microcontroller 140, a display 14 ~, two programming switches 146,147, and a on / off switch 112, and the transfer means comprise phototransistors, 148,149 associated to phototransistors arranged in the housing.
The selection of parameters is, in this case, carried out via a menu I0 preprogrammed scrolling The data is displayed in blocks and all parameters linked to a block appear next to each other so that an overall view of the evolution of each of them is maintained during block programming.
There are the following four blocks:
, DATE: corresponding to the date of programming DIRECT: this is the duration of the time delay before the detonator is primed.
CALENDAR: this is the date on which the priming must take place.
TRANSMISSION: the validation of this block causes the transfer of data programmed to the igniter.
Regarding the two switches 146,147, one has the function of validating the proposed data displayed and display the first data of the parameter next which can be of the same block or the first of the next block.
In addition, a trapping module 200 of the contact opening type is added to the means described in the first embodiment previously cited. This module consists of a closed circuit, powered by the means previously described and comprising a certain number of contactors whose opening mode depends on the type of trapping, and connected to the micro-controller 40. As an example, these contactors can be open remote control, or inertial, or more simply a trip wire 30 resting on the ground in the vicinity of the igniter.
The operation of a device according to the invention, including the programming is performed by an external device 100, is as follows:
Batteries are placed in the bolt bowl before use and the lock mechanical 21 is in position A, means 20 and 30 therefore not 35 electrically powered.
The user then releases the key 22 from the shrinking of the housing and then proceeds to a rotation of the latter to position B in which the capacitor 36 is grounded and the other electronic means are supplied. The circuit of WO 97/23761 6 PCT ~ R96 / 02035 reception comprises two phototransistors 48,49 placed as close as possible to part of the housing which is transparent to radiation emitted by phototransistors 148,149 of the device 100. In addition, the housing has a notch allowing a precise positioning of the phototransistors, respectively of the means of s programming 100 and firing means, one opposite the other.
After closing the on / off switch, the micro-controller of the set 100 controls the progress of a menu which is registered by block on display 145, switching to the next parameter of the same block or to the next block carried out by action on one of the programming switches 146,147, the other 0 used for the validation of the parameters and their transmission to the Firing.
The menu can, for example, include two blocks, one concerning the duration D1 desired time delay in day / hour-minute-second format, i.e.
four parameters, and the other relating to the validation of these parameters and the transmission of these parameters via phototransistors 148,149, 48,49.
When all the parameters are validated, the validation of the block TRANSMISSION causes these parameters to be transferred from device 100 to priming device. In return, the microcontroller 40 sends back a copy of the parameters received by the device 100 which verifies their conformity to those emitted 20 previously and delivers an acknowledgment releasing the transmission.
We can see that when the moment of priming is chosen in calendar mode, it is possible to transmit the same parameters successively or simultaneously, to a plurality of priming devices ~ age and therefore to synchronize all primings The use of a microcomputer makes this synchronization operation even easier. Indeed, it suffices to connect the microcomputer to each of the RS232 type sockets of the various priming devices to be synchronized and then transfer settings to all of these devices simultaneously.
The firing means are then positioned on an explosive device 30 adequate. In the case of a mine, it can be positioned on the objective to be destroyed, by the user who then proceeds to rotate the key 22 to position C
then removing it from the housing in order to prevent any access by a person not enabled, at lock 21.
In this position, the countdown of the delay time D1, 3s started when the transmission was released, continues while the clock mechanical timing of electromechanical safety means is triggered. At the expiration of a time Tp1 operating preprogram of WO 97/23761 ~ PCT ~ R96 / 02035 this clock, it produces the tilting of the mechanical inverter 41 and therefore the closure of the part of the circuit located between the transistor 50 and the capacitor 36.
Also, in all cases where the duration D1 of the timer programmed by the user is less than the preprogrammed time Tp1 or in case of failure of the microcontroller 40 or transistors 50, 55, 60, firing cannot possibly occurring, in all cases, only after the expiration of this time Tp1.
At the end of the countdown of the value D1, the microcontroller 40 deactivates the transistor 60 of short circuit, and activates transistor 50 which then becomes conducting. The capacitor 36 is then charged and at the end of a preprogrammed time Tp2, called the capacitor charge time, the microcontroller 40 activates transistor 55 which becomes conducting then allowing the discharge of the capacitor 36 through this transistor 55 and of the ignition resistor 12, the intensity 12 flowing in this the latter being sufficient to trigger the detonator.
Charging the capacitor only after a period of the time delay makes it possible to increase the reliability of the device since no current of capacitor leakage does not occur during this period.
It should also be noted that for security reasons, it is preferable that the charge time Tp2 of the capacitor is long compared to its discharge time. Thus, the dysfunctions which would result in simultaneous control of all transducers (case of EMP and would have no consequences.
In addition, the charging process of the capacitor alone can reach a non-degradable safety requirement. The safety time is then that which is just less than the time which results in a significant charge of the capacitor, 2 ~ ie capable of causing the ignition of the primer during its discharge. It is adjustable by the charging current. In this case, an electromechanical safety device 41 it is not necessary, and that the charge of the capacitor is carried out with the setting under voltage or before firing. However, in the applications or the time of safety is very long, and / or when the trapping module is used, the use of the electromechanical safety device 41 is required.
In particular in the case where the programming means 32 are constituted by coding wheels 38 and by the microcontroller 40 the closing switch 65 can be inserted into the circuit to generate a delay of additional Tp3 safety before firing when the user turns the key 3 ~ from position A to position C. This delay is, in this variant embodiment, a operational security period; during this period, which is an integral part of the duration D1, all switching functions of transistors 50, 60, 55, of the micro-controller 40 are inhibited.
WO 97/23761 8 PCTfFR96 / 02035 At the same time, the mechanical means timer clock electromechanical safety device 41 is triggered. At the end of a time Tp1 preprogrammed operation of this clock, it produces the switching of the mechanical inverter associated with it and therefore the closing of the part of the circuit located between transistor ~ 0 and capacitor 36.
Switch 65 and the clock therefore constitute two safety elements triggered simultaneously and of a different nature, one electric acts on the micro-controller 40 and the other, mechanical, acts on capacitor 36, priming the detonator which cannot be carried out before the highest value of the times Tp1 and Tp3.
Another mode of operation of the device previously described consists in authorizing the firing of the primer 13 via the trapping module 200 to the expiration of the longest of the delays Tp1 and Tp3, and this, throughout the duration of programmed delay, and, if necessary, to inhibit transistors 50 and 55 to The expiration of this time delay, thus rendering the device inert and recoverable.
The reaction time between actuating the trapping and igniting the primer is, in this case, equal to Tp2.
According to an alternative embodiment of the invention, the means of timing can be simplified as shown in Figure 5. The device 20 priming then comprises an electrical supply 310, in this case batteries, a time-delayed relay 330, a time-closed relay 335, a capacitor 336 and a starting resistor 12 of the primer 13.
As soon as the batteries are inserted, the two relays are energized. The relay 330 being first closed, the capacitor charges. This re! Ais 330 opens after a time 2 ~ Tp4, then relay 335 closes and capacitor 336 then discharges into the resistance 12, causing ignition of the primer 13.
In the case of priming by moving a mechanical part, the discharge of the capacitor feeds a solenoid whose activation causes the release of the electromechanical part which initiates the detonator.
With regard to trapping means, the accidental breaking of the wire tripping or opening of an inertial contactor when the initiating device ~ e is moved, cause the detonator to fire. However, for questions of safety, the priming cannot take place before the expiration of the Tp1 safety times intrinsic and Tp3 of operational security generated by the means 3 ~ electromechanical and / or timed switch 65.