DE1613961A1

DE1613961A1 - Capacitor ignition machine

Info

Publication number: DE1613961A1
Application number: DE19671613961
Authority: DE
Inventors: Zdenek Chlebna
Original assignee: Blanicke Strojirny N P
Current assignee: Blanicke Strojirny N P
Priority date: 1966-12-19
Filing date: 1967-11-10
Publication date: 1971-04-01
Also published as: AT274952B; GB1186758A; ES347763A1; FR1557735A

Description

Blanicke strojirny, narodni podnik, "Vla£imBlanicke strojirny, narodni podnik, "Vla £ im

"Kondensatorzündmaschine""Capacitor igniter"

Für diese Anmeldung wird die Priorität der tschechoslowakischen Patentanmeldung PV 8103-66 vom 19.Dezember 1966 in Anspruch genommen.The priority of the Czechoslovak patent application PV 8103-66 of December 19, 1966 is claimed for this application.

Gegenstand der Erfindung bildet eine Kondensatorzündaaschine mit einer Zeitbegrenzung des Zündimpulses, die zum Zünden eines Systems elektrischer schlagwettersicherer Zünder oder Sprengkapseln dient.The subject of the invention is a capacitor ignition machine with a time limit of the ignition pulse leading to ignition a system of electrical firedamp detonators or detonators.

Zum Zünden der elektrischen Zünder oder Sprengkapseln werden meistenteils Kondensatorzündmaschinen oder dynamoelektrische Zündmaschinen verwendet. Die dynamoelektrischen Zündmaschinen werden zum Zünden von einer kleineren Anzahl von Zündern benutzt, da sie bei gleicher Leistung großer und schwerer sind als Kondensatorzündmaschinen. Die dynamoelektrischen schlagwettersicheren Zündmaschinen müssen mit einem Schalter versehen sein, der den Dynamo auf Auetrittsklemmen der Zündmaschine nur dann anschaltet, wenn er genügend erre-gt ist. Die Wirkungsdauer des Zündstromes ist durch einen mechanischen Schalter begrenzt. Der Zündetrom ist über die ganze To ignite the electric detonator or detonator are used mostly capacitor igniters or dynamo-electric ones Blasting machines used. The dynamo-electric blasting machines are used to ignite a smaller number of detonators used because they are bigger and heavier with the same performance are used as capacitor igniters. The dynamo-electric Fire-proof blasters must have a switch be provided, which only switches on the dynamo on the blasting machine's exit clamps when it is sufficiently excited. The duration of the ignition current is limited by a mechanical switch. The fuse is all over

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: 16139(51. -i- : 16139 (51 -i-.

Zeit, die durch den mechanischen Schalter begrenzt wird, ungefähr konstant. Der Nachteil der dynamoelektrischen Zündmaschinen besteht in deren relativ komplizierten mechanischen Konstruktion, die in Bezug auf Genauigkeit der Teile und Qualität des Materials anspruchsvoll ist, worauf auch deren größere Störanfälligkeit beruht.Time limited by the mechanical switch, approximately constant. The disadvantage of the dynamoelectric Blasting machines consists in their relatively complex mechanical Construction in terms of accuracy of parts and the quality of the material is demanding, which is why it is more susceptible to failure.

Der Zündstrom von Kondensatorzündmaschinen zum Unterschied zu dynamoelektrischen Zündmaschinen ist nicht konstant, sondern der Verlauf des Zündstromes sinkt gemäß einer exponential en Kurve. Zum Erreichen eines gleichen Zündimpulses im gleichen Zeitintervall v.ie bei der Anwendung konstanten Stromes, muß der Anfangsstrom und deshalb auch die Spai nung höher sein. Dadurch entsteht am Impulsbeginn eine übermäßige Beanspruchung des Zündsystems durch die Spannungsspitze, die oft die Grenze der elektrischen Festigkeit der Zünder, bzw. des Zündkreises, überschreitet. In diesen Fällen fließt ein Teil des Stromes außerhalb des Zündkreises, wodurch das Versagen entsteht, besonders beim Zünden im feuchten Medium oder im Medium mit größerer Leitfähigkeit der Erde. Ein weiterer großer Nachteil der Kondensatorzündmaschine ist, daß man nicht in einfacher Weise die Zeitbegrenzung des Zündimpulses durchführen kann. Es ist eine Reihe von Schaltungen entworfen worden, welche aber wegen der offenbaren Mängel meistens nicht realisiert wurden. Die mechanische Begrenzung des Zündimpulses ist betreffs der Fertigung anspruchsvoll und relativ schnell der Abnutzung unterworfen (SchaltkontakteJThe ignition current of capacitor ignition machines, in contrast to dynamo-electric ignition machines, is not constant, but the course of the ignition current decreases according to an exponential en curve. To achieve the same ignition pulse in same time interval v.ie when applying constant Current, the initial current and therefore the voltage must be higher. This creates an excessive at the beginning of the pulse Stress on the ignition system due to the voltage spike, which often limits the electrical strength of the igniter, resp. of the ignition circuit, exceeds. In these cases part of the current flows outside the ignition circuit, causing the failure arises, especially when igniting in a moist medium or in a medium with greater earth conductivity. A Another big disadvantage of the capacitor igniter is that you can not easily set the time limit of the ignition pulse can perform. A number of circuits have been designed, but because of the apparent shortcomings mostly not realized. The mechanical limitation of the ignition pulse is demanding in terms of manufacture and subject to wear and tear relatively quickly (switching contactsJ

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Eine Lösung mittels Transistorschaltungen oder Thyristoren ist kompliziert und teuer* Eine Lösung, welche zur Begrenzung des Zündstromimpulses die KLC Kreise ausnutzt, hat den Nachteil, das die Zeitbegrenzung gewöhnlich von der Große des Zündkreiswiderstandes abhängig ist.A solution using transistor circuits or thyristors is complicated and expensive * There is a solution that uses the KLC circuits to limit the ignition current pulse the disadvantage that the time limit usually depends on the Great of the ignition circuit resistance is dependent.

Diese Aufgabe nach der Erfindung beruht darauf, diese Nachteile zu beseitigen. Die Lösung beruht auf einer Kondensator zündmaschine mit einer Zeitbegrenzung des Zündimpulses. Die Kondensatorzündmaschine bewteht nach der Erfindung aus einem Zündkondensator, aus einer Ladezustandsignaleinrichtung und aus einer Zündstromquelle. Der Zündkondensator ist durch ein Ende über einen ZünSdruckknopf and eine Induktivität mit einem Gleichrichter auf die erste Klemme der Zündmaschine geschaltet, während das zweite Ende des Zündkondensators mit der siveiten Klemme der Zündmaschine direkt geschaltet ist, wobei parallel zuin Zündkondensator ein Gleichrichter mit dem Widerstand seriengeschaltet und hinter dem Zünddruckknopf parallel die Induktivität mit dem Gleichrichter seriengeschaltet ist. Die Induktivitäten an Selbstkernen sind vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Material oder an einem gemeinsamen Kern realisierbar. This object of the invention is based on this Eliminate disadvantages. The solution is based on a capacitor ignition machine with a time limit for the ignition pulse. According to the invention, the capacitor ignition machine consists of an ignition capacitor and a state of charge signal device and from an ignition current source. The ignition capacitor is through one end via an ignition push button and an inductor with a rectifier on the first terminal of the blasting machine switched, while the second The end of the ignition capacitor is connected directly to the siveiten terminal of the ignition machine, with ignition capacitor in parallel a rectifier connected in series with the resistor and the inductance in parallel behind the ignition pushbutton is connected in series with the rectifier. The inductors on self-cores are preferably made of a ferromagnetic one Material or on a common core.

Der Fortschritt, der durch die Erfindung erreicht wird, besteht darin, daß die Größe des Zündimpulses sich automatisch der Anzahl der zu zündenden Zündmittel anpaßt und weiterThe advance achieved by the invention persists in that the size of the ignition pulse is automatic adjusts to the number of ignition means to be ignited and on

^{8 1} * ' ° ^{4 2 4} ORIGINAL INSPECTiD ^{8 1} * '° ^{4 2 4} ORIGINAL INSPECTiD

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darin, daß die Zeitbegrenzung des Zündimpulses fast unabhängig von der Widerstandsänderung des Zündkreises ist· Auch die Realisierung der Lösung des Zeitbegrenzers ist einfacher und billiger gegenüber den jeweiligen Durchführungen und die Abnutzung ist gering, so daß Wartungsforderungen nicht in Betracht kommen„ in that the time limit of the ignition pulse is almost independent of the change in resistance of the ignition circuit is The implementation of the time limiter solution is also simpler and cheaper than the respective implementation and the wear and tear is low, so that maintenance requirements do not come into consideration "

Die Erfindung wird in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht· The invention is illustrated in the drawing, for example.

Die Kondensatorzündmaschine besitzt einen Induktor, dessen Wicklung la, Ib ist über Gleichrichter 2 seriengeschaltet zu dem Zündkondensator, zu dem Widerstandsverteiler, den die Widerstände 5,6,7 bilden, und zu dem Gleichrichter 10, der einen Widerstand 11 in Serie schaltet« Parallel zu den Widerständen 6,7 ist eine Signalglimmlampe 8 und ein Kondensator 9 eingeschaltet« Der Zündkondensator 4 ist über den Zünddruckknopf 12, über die Induktivität 15 und dem Gleichrichter 16 an die erste Klemme der Zündmaschine 17 eingeschaltet« Zudem Zünddruckknopf 12 ist gleichzeitig die Induktivität 13 über den Gleichrichter 14 auf die zweite Klemme der Zündmaschine 18 eingeschaltet, die gleichzeitig mit dem zweiten Ende des Zündkondensators 4 verbunden ist« Zu dem Entladekontakt der zweiten Klemme der Zündmaschine ist -über den Entladewiderstand 3 der Zündkondensator 4 eingeschaltet· Die Ausführungen 19,20,21 sind für den Anschluß des Widerstandmessers, der in der Zündmaschine eingebaut ist.The capacitor ignition machine has an inductor, its Winding la, Ib is connected in series via rectifier 2 to the ignition capacitor, to the resistor distributor formed by the resistors 5,6,7 and to the rectifier 10, which connects a resistor 11 in series. In parallel with the resistors 6, 7 there is a signal glow lamp 8 and a capacitor 9 switched on «The ignition capacitor 4 is via the ignition pushbutton 12, via the inductance 15 and the rectifier 16 switched on to the first terminal of the blasting machine 17. In addition, the ignition pushbutton 12 is also the inductance 13 switched on via the rectifier 14 to the second terminal of the blasting machine 18, which at the same time connected to the second end of the ignition capacitor 4 to the discharge contact of the second terminal of the ignition machine - the ignition capacitor 4 is switched on via the discharge resistor 3 The versions 19, 20, 21 are for the connection of the resistance meter, which is built into the blasting machine.

1098 14/04*2 4 ORIGINAL INSPECTED1098 14/04 * 2 4 ORIGINAL INSPECTED

Die Funktion der Kondensatorzündinas chine ist wie folgt:The function of the capacitor igniter is as follows:

Durch Drehen der Kurbel des Induktors entsteht eine Spannung, die über den Gleichrichter 2 dem Zündkondensator 4 zugeführt wird» Der Kondensator 4 wird auf mehr als das Doppelte der für die Zündung mit Hilfe des Gleichstromes bei dem maximalen Widerstand des Zündkreises notwendigen Spannung geladen (die Energie ist viermal größer)« Die Impedanz des Zündkondensators 4 mit den Induktivitäten 13 und 15 und der Widerstand des Zündkreises bilden den Spannungsverteiler, so daß bei der Gleichheit der Impedanz und des maximalen Widerstandes des Zündkreises die Spannung auf dem Zündkreis nur einen halben Wert hat als die Spannung am Zündkondensator 4« Bei der Widerstandsänderung des Zündkreises ändert sich die Amplitude des Zündimpulses so, daß die Größe der Spannung am Zündkreis mit Verminderung des Widersfeindes des Zündkreises sinkt und umgekehrt, so daß keine überflüssige Beanspruchung des Kreises durch Hochspannung entsteht, besonders bei kleiner Anzahl der zu zündenden Zündmittel. Der Gleichrichter 2 vermeidet die Rückentladung des Kondensators 4 über den Induktor 1.Turning the crank of the inductor creates a Voltage that is fed to the ignition capacitor 4 via the rectifier 2 »The capacitor 4 increases to more charged as twice the voltage necessary for ignition with the help of direct current at the maximum resistance of the ignition circuit (the energy is four times greater) « The impedance of the ignition capacitor 4 with the inductances 13 and 15 and the resistance of the ignition circuit form the Voltage distributor so that in the event of equality of impedance and the maximum resistance of the ignition circuit is the voltage on the ignition circuit has only half the value than the voltage at the ignition capacitor 4 «When the resistance of the ignition circuit changes, the amplitude of the ignition pulse changes so that the size of the voltage at the ignition circuit decreases with the reduction of the antagonism of the ignition circuit and vice versa, so that none The circuit is unnecessarily stressed by high voltage, especially when the number of ignition devices to be ignited is small. The rectifier 2 avoids the reverse discharge of the capacitor 4 via the inductor 1.

Die in dem Widerstandsteiler 5,6,7 geschaltete Indikationsglimmlampe 8 dient zur Signalisierung des Ladezustandes des Zündkondensators 4 auf den gegebenen Wert· Die Größe der Induktivität 13 wird so gewählt, daß bei kurzgeschlossenenThe indicator glow lamp 8 connected in the resistance divider 5,6,7 serves to signal the state of charge of the Ignition capacitor 4 to the given value · The size of the Inductance 13 is chosen so that when short-circuited

1098TA/O4241098TA / O424

Klemmen 17, 18 die Induktivität 15 und der Zündkondensator 4 den gedämpften Oszillationskreis bilden, dessen Schwingungsdauer das Doppelte der gewünschten Zeitbegrenzung ist und die Größe der Induktivität 13 ist so gewählt, daß bei dem Widerstand, der dem Grenzwiderstand der Zündmaschine an den Klemmen 17 und 18 gleich ist, die Induktivität 13 und der Zündkondensator 4 einen gedämpften Oszillationskreis bilden, dessen Schwingungsdauer auch das Doppelte 'der gewünschten Zeitbegrenzung ist· Durch die resultierende Wirkung der beiden Kreise wird auf der ersten Klemme 17 der Zündmaschine und auf der zweiten Klemme 18 der Zündmaschine beim Drücken des Zünddruckknopfes 12 der Zündimpuls gewünschter Länge gebildet, weil der negative Teil des Verlaufes nicht durch die Gleichrichter 16 und 14 durchgelassen wird und die Wiederladung des Zündkondensators 4 auf die umgekehrte Polarität der Gleichrichter 10 mit dem Entladungswiderstand 11 verhindert.Terminals 17, 18 the inductance 15 and the ignition capacitor 4 form the damped oscillation circuit, the oscillation period of which is twice the desired time limit and the size of the inductance 13 is chosen so that in the Resistance that corresponds to the limit resistance of the blasting machine to the Terminals 17 and 18 are the same, the inductance 13 and the ignition capacitor 4 form a damped oscillation circuit, whose period of oscillation is also twice the desired Time limit is · Due to the resulting effect of the two circuits, the first terminal 17 of the blasting machine and the ignition pulse of the desired length is formed on the second terminal 18 of the ignition machine when the ignition pushbutton 12 is pressed, because the negative part of the course is not allowed to pass through the rectifiers 16 and 14 and the reloading of the ignition capacitor 4 to the reverse polarity of the rectifier 10 with the discharge resistor 11 is prevented.

Der Gleichrichter 16 dient gleichzeitig zur Trennung der Kreise der Zündmaschine von dem Zündkreis, was bei der Verwendung des eingebauten Widerstandmessers in der Zündmaschine notwendig ist· An den Klemmen der Züuumaschine wird ein Zündimpuls erhalten, dessen Länge fast unabhängig von der Größe des Widerstandes des Zündkreises ist und im keinem Fall (auch bei der abgeschalteten Zündanlage) nicht langer ist als die Zeit, die für die. Zeitbegrenzung bestimmt ist. Die Größe des ZündimpulsesThe rectifier 16 also serves to separate the circuits the blasting machine from the ignition circuit, which is necessary when using the built-in resistance meter in the blasting machine an ignition pulse is received at the terminals of the closing machine, the length of which is almost independent of the size of the resistance of the ignition circuit and in no case (even with the switched off ignition system) is not longer than the time that for the. Time limit is determined. The size of the ignition pulse

und also auch der Spannung wird automatisch der Größe des Widerstandes des Zündkreises angepaßt. _rtlrtMAL H4SPECTSDand therefore also the voltage is automatically adapted to the size of the resistance of the ignition circuit. _rtl rtMAL H4SPECTSD

1098U/0424 _ ₇ _1098U / 0424 _ ₇ _

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Das Messen am Probemuster der Zündmaschine hat bewiesen, daß für die Zündmaschine mit Grenzwiderstand 500 Ohm die Kapazität des Zündkondensators 6 uF ist, und es ist notwendig, ihn auf die Spannung 1200 V aufzuladen. Die Induktivität 13 ist dann 450 mHund die Induktivität 15 - 150 mH.The measurement on the test sample of the blasting machine has proven that for the blasting machine with limit resistance 500 ohms the The capacity of the ignition capacitor is 6 uF, and it is necessary to charge it to the voltage 1200 V. The inductance 13 is then 450 mH and the inductance 15 - 150 mH.

Den durch die Messungen bestimmten Werten kann entnommen werden, daß die Länge des Zündimpulses nicht den verlangten Wert 4 ms überschritten hat und von der Widerstandsänderung des Zündkreises unabhängig war. Die Größe des ZündimpGlses hat sich in Abhängigkeit von Belastungswiderstand ![Widerstand des Zündkreises) nur 10 mal geändert, während bei der Zündmaschine ohne Formzubereitung des Impulses sich die Größe des Zündimpulses 500mal gndern möchte bei der Widerstandsänderung des Zündkreises von 1 Ohm auf 500 Ohm«The values determined by the measurements can be taken be that the length of the ignition pulse is not the required Value has exceeded 4 ms and from the change in resistance of the ignition circuit was independent. The size of the ZündimpGlses has changed depending on the load resistance! [resistance of the ignition circuit) changed only 10 times, while with the blasting machine Without preparing the shape of the pulse, the size of the ignition pulse would like to change 500 times with the change in resistance of the ignition circuit from 1 ohm to 500 ohm «

ORIGIMAt iNSPECTEDORIGIMATE INSPECTED

ϊ"ι . Ansprüche; ϊ "ι. Claims;

109814/0424 - &-109814/0424 - & -

Claims

Patent claims

(ly capacitor ignition machine consisting of an ignition capacitor, from a state of charge signal device and from an ignition current source, characterized in that a Ignition capacitor (4) through one end via an ignition pressure button (12) and an inductor (15) with a rectifier (16) is connected to a first terminal (17) of the ignition machine, while the second end of the ignition capacitor (4) is connected directly to a second terminal (18) of the blasting machine, in parallel with the ignition capacitor a rectifier (10) is connected in series with the resistor (11) and in parallel behind the ignition pushbutton (12) the inductance (13) connected in series with the rectifier (14) is*

2ο capacitor ignition machine according to claim 1, characterized in that that the inductances on self-cores made of a ferromagnetic material or on a common seed core are realized.

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Seiler u. PfenningSeiler and Pfenning

1098 U / 0424