DE3441413A1 - Method for triggering electronic explosive time fuzes such that they are staggered in time - Google Patents
Method for triggering electronic explosive time fuzes such that they are staggered in timeInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum zeitlich gestaffelten AuslösenProcedure for staggered release
elektronischer Sprengzeitzünder Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zeitlich gestaffelten Auslösen elektronischer Sprengzeitzünder mit individuellen Verzögerungszeiten gegenüber einem Befehlssignal von einer Zündmaschine, die mit den Sprengzeitzündern in einer Reihen- und/oder Parallelschaltung zu wenigstens einem Zündkreis verbunden ist, bei welchem in einer durch Zeitsignale von der Zündmaschine bestimmten Aufladephase zur Einstellung der individuellen Verzögerungszeit in jedem dieser Zünder ein erster Signal fluß von einer Quelle einem Integrator zugeführt und in einer anschließenden Verzögerungsphase, in allen Zündern mit dem Befehlssignal gleichzeitig beginnend, ein zu dem ersten Signalfluß in vorgegebener Beziehung stehender zweiter Signalfluß so lange dem Integrator zugeführt wird, bis das in dem Integrator gespeicherte Integral des ersten Signalflusses erreicht bzw. dieses auf Null abgebaut ist, woraufhin die Zündung ausgelöst wird.Electronic Time Detonator The invention relates to a method for timed triggering of electronic detonators with individual Delay times compared to a command signal from a blasting machine, which with the detonators in a series and / or parallel connection to at least an ignition circuit is connected, in which in one by time signals from the ignition machine specific charging phase for setting the individual delay time in each this detonator is supplied with a first signal flow from a source to an integrator and in a subsequent delay phase, in all detonators with the command signal beginning at the same time, one which is related to the first signal flow in a predetermined manner second signal flow is fed to the integrator until that occurs in the integrator reached stored integral of the first signal flow or this reduced to zero and the ignition is triggered.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DE-OS 29 45 122) liefert eine Zündmaschine an zahlreiche angeschlossene Sprengzeitzünder eine Impulsfolge, deren Impulse von einem in jedem Zünder enthaltenen Zähler gezählt werden. Bei einem zünderspezifischen ersten Zählwert des Zählers werden die Impulse einer im Zünder enthaltenen Impulsquelle an einen als Vorwärts/RUckwärts-ZAhler ausgebildeten Integrator geliefert, der dadurch aufgeladen wird. Die Aufladung endet für jeden der Zünder, wenn sein erster Zähler einen zweiten Zählwert erreicht hat. Der erste Zähler zählt hiernach weiter und nach Erreichen eines dritten Zählwertes, der für alle Zünder gleich ist, wird der Integrator umgeschaltet, so daß die nachfolgenden Impulse der Impulsquelle rückwärts gezählt werden und der Inhalt des Integrators abnimmt. Wenn der Inhalt des Integrators auf einen vorbestimmten Wert, der Null sein kann, abgefallen ist, wird die Zündung ausgelöst. Die individuellen Zeitverzögerungen der einzelnen Zünder werden bei dem bekannten System dadurch erhalten, daß der Integrationsvorgang zu unterschiedlichen Zeiten beginnt, d.h. daß die ersten Zählwert der ersten Zähler der einzelnen Integratoren unterschiedlich eingestellt sind. Die Aufladephasen der Integratoren aller Zünder unterscheiden sich somit in ihren Anfangszeitpunkten.In a known method of this type (DE-OS 29 45 122) delivers a blasting machine to numerous connected detonators a pulse train, whose pulses are counted by a counter contained in each detonator. At a The igniter-specific first count of the counter is the pulses of one in the igniter contained pulse source to an integrator designed as a forward / backward counter delivered, which is thereby charged. The charge ends for each of the detonators, when its first counter has reached a second count. The first counter counts thereafter and after reaching a third count value that applies to all detonators is the same, the integrator is switched over, so that the subsequent pulses of the Pulse source are counted backwards and the content of the integrator decreases. if the content of the integrator has dropped to a predetermined value which may be zero the ignition is triggered. The individual time delays of each In the known system, detonators are obtained by the fact that the integration process starts at different times, i.e. the first count of the first counter of the individual integrators are set differently. The charging phases of the Integrators of all detonators thus differ in their starting times.
Die gleichen Verzögerungen, die hinsichtlich der Anfangszeitpunkte der Aufladephasen auftreten, ergeben sich später auch bei der Beendigung der Entladephase.The same delays that apply to the start times of the charging phases occur later also when the discharge phase is ended.
Hierbei kann entweder derjenige Zünder, dessen Integratoraufladung zuletzt begonnen hat als erster zünden, weil der Integrator nur bis zu einem geringen Wert aufgeladen worden ist oder, wenn alle Integratoren bis zu dem gleichen Wert aufgeladen werden, zündet derjenige Zünder als letzter, dessen Aufladung zuletzt begonnen hat. Das bekannte Zündsystem ist schaltungstechnisch aufwendig, weil in jedem Zünder außer dem Zähler mindestens zwei Komparatoren erforderlich sind, durch die der erste und der zweite Zählwert dieses Zählers ermittelt werden.Either that detonator, its integrator charging last started to ignite first because the integrator only went down to a low level Value has been charged or if all integrators up to the same value are charged, ignites the one Detonator as the last, its Last started. The known ignition system is circuitry expensive because at least two comparators are required in each detonator in addition to the counter by means of which the first and the second count value of this counter are determined.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der genannten Art anzugeben, bei der der schaltungstechnische Aufwand im Zünder verringert ist.The invention is based on the object of a method of the above Specify the type in which the circuit complexity in the detonator is reduced.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß das Zuführen der ersten Signal flüsse zu den Integratoren aller Zünder gleichzeitig beginnt und für jeden Zünder die individuelle Verzögerungszeit nur duch das von den Zeitsignalen abhängige Ende des Zuführens der ersten Signalflüsse oder durch das Verhältnis beider Signalflüsse zueinander bestimmt wird.The solution to this problem is that the supply the first signal flows to the integrators of all detonators at the same time and begins for each detonator the individual delay time only from the time signals dependent end of the supply of the first signal flows or by the ratio of both Signal flows to each other is determined.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Integratoren stintlicher an die Zündmaschine angeschlossener Zünder beim Auftreten des Zeitsignales gemeinsam gestartet, so daß hinsichtlich des Beginns der Aufladephase keine individuellen Einstellungen in den Zündern erforderlich sind. Das Ende der Aufladephase kann zünderspezifisch festgelegt werden, jedoch besteht auch die Möglichkeit, für alle Runder die Länge der Aufladephase gleichzumachen. In jedem Fall verringert sich der Aufwand an erforderlichen Komparatoren in der Schaltung des Zünders. Die Verringerung des Schaltungsaufwandes im Zünder ist wichtig, weil die Zünderschaltung nur einmal benutzt und beim Detonieren der pyrotechnischen Ladung zerstört wird. Die Zünderschaltung sollte daher so einfach und kostengünstig wie möglich aufgebaut sein.In the method according to the invention, the integrators become more intense Detonators connected to the blasting machine together when the time signal occurs started, so that with regard to the start of the charging phase no individual Settings in the detonators are required. The end of the charging phase can be ignition-specific can be set, but there is also the option of changing the length for all rounders to equalize the charging phase. In any case, the effort required is reduced Comparators in the circuit of the detonator. The reduction in circuit complexity in the detonator is important because the detonator circuit is only used once and when detonating the pyrotechnic charge is destroyed. The igniter circuit should therefore be as simple as that and be constructed as inexpensively as possible.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in den elektronischen Sprengzeitzündern nach deren Einsetzen in die Sprenglöcher und Verdrahtung untereinander durch insbesondere elektromagnetische Felder eine Spannung an den Eingängen mindestens einiger Sprengzünder erzeugt werden, die die elektronischen Elemente bereits in Betrieb setzt und undefinierte Zustände darin erzeugt, so daß die anschließende Einstellung der individuellen Verzögerungszeit nicht richtig erfolgt.When using the method according to the invention, in the electronic Detonators after inserting them into the blast holes and wiring them together a voltage at the inputs at least due to electromagnetic fields in particular some detonators are produced that have the electronic elements already in Operation sets and creates undefined states in it, so that the subsequent The individual delay time has not been set correctly.
Ferner ist es auch möglich, daß beim Einstellen der individuellen Verzögerungszeit durch überlagerte Störsignale falsche Zustände auftreten. Um daher eine erhöhte Sicherheit bei der Einstellung der individuellen Verzögerungszeiten durch das Signal der Zündmaschine zu erreichen, ist es nach einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zweckmäßig, daß vor dem Zeitsignal von der Zündmaschine eine erste vorgegebene Anzahl Freigabeimpulse in einer ersten Zeitfolge übertragen und während deren Dauer einer der Signalflüsse integriert wird und anschließend eine zweite vorgegebene, von der ersten Anzahl unterschiedliche Anzahl Startimpulse in einer von der ersten Zeitfolge abweichenden, jedoch die gleiche Dauer aufweisenden Zeitfolge übertragen und während dieser Dauer ebenfalls dieser Signalfluß integriert wird, und daß nur dann die Zündung ausgelöst wird, wenn die Abweichung des während der ersten Zeitfolge gebildeten Integrals von dem während der zweiten Zeitfolge gebildeten Integral nach dem Empfang einer vorgegebenen Gesamtzahl von Impulsen unter einer vorgegebenen Grenze liegt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Einstellung der individuellen Verzögerungszeiten und auch das Auslösen der Sprengzeitzünder nur dann erfolgt, wenn die von der Zündmaschine erzeugten Signale von den Sprengzeit- zündern einwandfrei verarbeitet werden. Der Aufwand in den einzelnen elektronischen Sprengzeitzündern erhöht sich dadurch etwas, jedoch wird dies durch die zusätzlich gewonnene Sicherheit beim Betrieb mehr als aufgewogen.Furthermore, it is also possible that when setting the individual Delay time due to superimposed interfering signals incorrect states occur. To therefore increased security when setting the individual delay times to be achieved by the signal of the blasting machine, it is according to one embodiment of the method according to the invention expediently that before the time signal from the blasting machine transmit a first predetermined number of release pulses in a first time sequence and during the duration of which one of the signal flows is integrated and then a second predetermined number of start pulses different from the first number in a time sequence that differs from the first, but has the same duration Transfer time sequence and also integrated this signal flow during this period and that the ignition is only triggered if the deviation of the during the integral formed during the first time sequence of that during the second time sequence formed integral after receiving a predetermined total number of pulses is below a predetermined limit. This ensures that the setting of the individual delay times and also the triggering of the detonator only takes place if the signals generated by the blasting machine come from the blasting time ignite processed properly. The effort involved in the individual electronic detonators this increases somewhat, but this is due to the additional security gained in operation more than balanced.
Zweckmäßig ist es, daß die erste Zeitfolge eine vorgegebene erste konstante Frequenz und die zweite Zeitfolge eine vorgegebene zweite konstante Frequenz ist.It is useful that the first time sequence is a predetermined first constant frequency and the second time sequence a predetermined second constant frequency is.
Auf diese Weise lassen sich die Impulse in beiden Zeitfolgen leicht steuern.In this way, the impulses can easily be in both time series steer.
Um zu verhindern, daß ein Sprengzeitzünder, der die Freigabeimpulse und anschließenden Startimpulse nicht richtig verarbeitet hat, nicht eingestellt und damit anschließend auch nicht ausgelöst wird, ist es zweckmäßig, daß die Aufeinanderfolge der ersten und zweiten Zeitfolge mindestens einmal wiederholt wird und die Freigabe des Ausgangsimpulses nur dann erfolgt, wenn am Ende mindestens einer zweiten Zeitfolge die Abweichung der beiden Integrale unter der vorgegebenen Grenze liegt und daß bei einer größeren Abweichung die Integrale auf einen Anfangswert zurückgesetzt werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß mindestens nach der ersten Aufeinanderfolge der ersten und zweiten Zeitfolge definierte Zustände im Sprengzeitzünder vorliegen und die nächste Folge von Impulsen einwandfrei verarbeitet wird.To prevent a detonator detonating the release pulses and has not correctly processed the subsequent start impulses, has not been set and so that it is not triggered afterwards either, it is advisable that the sequence the first and second time sequence is repeated at least once and the release of the output pulse occurs only if at least a second time sequence at the end the deviation of the two integrals is below the given limit and that in the event of a greater deviation, the integrals are reset to an initial value will. In this way it is achieved that at least after the first succession the first and second time series defined states are present in the detonator and the next sequence of pulses is processed properly.
Bei der Verwendung der vorstehend angegebenen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erhöhung der Sicherheit muß im Sprengzeitzünder zwischen den Freigabe- und Startimpulsen sowie dem anschließenden Signal zur Einstellung der individuellen Verzöge- rungszeit unterschieden werden. Um dies leicht durchzuführen, ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die kürzeste Dauer mindestens des ersten von der Zündmaschine gelieferten Zeitsignals um einen vorgegebenen Faktor größer als die längste Dauer der Freigabeimpulse ist und daß von dem ersten nach Ende der zweiten Zeitfolge bzw. der vorgegebenen Anzahl von zweiten Zeitfolgen empfangenen Impuls an, an dessen Ende das Integral des Signalflusses eine vorgegebene zweite Grenze überschritten hat, die von der Zündmaschine empfangenen Signale als Zeitsignale ausgewertet werden.When using the above-mentioned embodiments of the The method according to the invention for increasing safety must be used in the detonator between the enable and start pulses and the subsequent setting signal the individual delay time can be differentiated. To this easy to carry out, a further embodiment of the invention is characterized in that that the shortest duration of at least the first time signal supplied by the ignition machine is greater than the longest duration of the release pulses by a predetermined factor and that from the first to the end of the second time sequence or the predetermined number pulse received from second time sequences, at the end of which the integral of the signal flow has exceeded a predetermined second limit received from the blasting machine Signals are evaluated as time signals.
Bei dem eingangs genannten bekannten Verfahren weisen die Sprengzeitzünder einen Energiespeicher auf, dem von außen Energie zugeführt wird und der die Elemente des elektronischen Sprengzeitzünders speist und die Energie zum Zünden des Zündelementes liefert. Um zu verhindern, daß ein Sprengzeitzünder bei starken Stiirsignalen unkontrolliert auslöst, ist es zweckmcißig, daß der Wert des am Ende der Auflagephase bzw. am Ende jeder ersten Zeitfolge erreichten Integrals auf den entgegengesetzten Wert gesetzt und danach in gleicher Richtung wie vorher integriert wird. Dadurch ist eine ausreichende Energiezufuhr zum Zündelement erst dann möglich, wenn der Sprengzeitzünder die Folge von Freigabeimpulsen und Startimpulsen richtig verarbeitet hat. Die Nachbildung einer solchen Folge durch Störsignale ist jedoch praktisch ausgeschlossen.In the known method mentioned at the outset, the detonators have time-release detonators an energy store to which energy is supplied from outside and which the elements of the electronic detonator and the energy to ignite the ignition element supplies. To prevent a detonator from going uncontrolled in the event of strong stimulus signals triggers, it is appropriate that the value of the at the end of the support phase or at the end of every first time sequence reached integral is set to the opposite value and then integrated in the same direction as before. This is a sufficient Energy supply to the ignition element is only possible when the detonator causes the result correctly processed enable pulses and start pulses. The replica however, such a consequence due to interfering signals is practically impossible.
Die Erfindung betrifft ferner einen elektronischen Sprengzeitzünder zum Anschluß an eine mindestens ein Zeitsignal liefernde Zündmaschine, mit einer Signal auelle, welche in einer durch das Zeitsignal bestimmten Aufladephase einen ersten Signalfluß zum Aufladen eines Integrators liefert, und mit einer Steuereinrichtung, die nach Ablauf der Aufladephase eine Verzögerungsphase einleitet, in der die Signalquelle einen zweiten Signalfluß zum Entladen oder zum neuerlichen Aufladen des Integrators liefert, wobei ein Zündsignal erzeugt wird, wenn der Inhalt des Integrators auf einen vorbestimmten Wert abgebaut ist bzw. beim neuerlichen Aufladen des Integrators der gespeicherte Integrationswert der Aufladephase erreicht ist.The invention also relates to an electronic detonator for connection to an ignition machine which delivers at least one time signal, with a Signal auelle, which in a determined by the time signal Charging phase provides a first signal flow for charging an integrator, and with a control device, which, after the charging phase has elapsed, initiates a delay phase in which the signal source a second signal flow for discharging or recharging the integrator supplies, whereby an ignition signal is generated when the content of the integrator is on a predetermined value has been reduced or when the integrator is recharged the stored integration value of the charging phase has been reached.
Bei einem derartigen Sprengzeitzünder ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Signaluelle derart umsteuerbar ist, daß sie die beiden Signalflüsse mit unterschiedlichen Werten erzeugt.In the case of such a detonator, it is provided according to the invention that the signal source can be reversed in such a way that it coincides with the two signal flows different values generated.
Die Werte beider Signalflüsse stehen in einem festen Teilerverhältnis zueinander, das zünderspezifisch ist.The values of both signal flows have a fixed division ratio to each other, which is detonator-specific.
Auf diese Weise kann das Verhältnis der Länge von Aufladephase und Verzögerungsphase für jeden einzelnen Zünder unterschiedlich gemacht werden, wobei die Aufladephasen für alle Zünder gleich lang sind. Es besteht auch die Möglichkeit, die Verzögerungsphase wahlweise größer oder kleiner zu machen als die Aufladephase.In this way, the ratio of the length of the charging phase and Delay phase can be made different for each individual detonator, with the charging phases are the same for all detonators. There is also the possibility of to make the delay phase either larger or smaller than the charging phase.
Vorzugsweise enthält die Signalquelle einen Impulsgenerator, dem ein Frequenzteiler nachgeschaltet ist, und der erste Signalfluß läuft über den Frequenzteiler, während der zweite Signalfluß direkt von dem Impulsgenerator zu dem als Zähler ausgebildeten Integrator läuft. Die Signalquelle braucht hierbei nur einen einzigen Impulsgenerator zu enthalten, so daß sichergestellt ist, daß die Impulse in der Aufladephase die gleiche Frequenz haben wie in der Verzögerungsphase. In der Aufladephase findet eine Frequenzunterteilung durch den Frequenzteiler statt. Die Impulsfrequenzen brauchen in beiden Phasen nicht in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander zu stehen; der Frequenzteiler kann vielmehr auch so aufgebaut sein, daß er unganzzahlige Teilerverhältnisse (z.B. 3:8) ermöglicht. Dies ist mit bekannten PLL-Schaltungen (Phase Locked Loop) möglich.Preferably, the signal source contains a pulse generator, the one Frequency divider is connected downstream, and the first signal flow runs through the frequency divider, while the second signal flow directly from the pulse generator to that designed as a counter Integrator is running. The signal source only needs a single pulse generator to contain, so that it is ensured that the pulses in the charging phase have the same frequency as in the deceleration phase. In the charging phase there is a frequency division by the frequency divider. The pulse frequencies do not need to be in an integer relationship to one another in both phases; Rather, the frequency divider can also be constructed in such a way that it has integer divider ratios (e.g. 3: 8) enabled. This is with well-known PLL circuits (Phase Locked Loop) possible.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthält die Signalquelle zwei Konstantstromquellen mit unterschiedlichen Stromwerten und der Integrator enthält einen Ladekondensator. Hierbei erfolgt die Aufladung und Entladung des Integrators in analoger Schaltungstechnik, wobei die eine Konstantstromquelle eine Quelle und die andere Konstantstromquelle eine Senke für den Integratorstrom bilden kann.In another embodiment of the invention, the signal source contains contains two constant current sources with different current values and the integrator a charging capacitor. The integrator is charged and discharged here in analog circuit technology, the one constant current source being a source and the other constant current source can form a sink for the integrator current.
Eine andere Variante des elektronischen Sprengzeitzünders der genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eines jeden Zünders den ersten Signalfluß bei dem ersten Impuls des als Impulsfolge gelieferten Zeitsignals einleitet und bis zu einem zünderspezifisch eingestellten m-ten Impuls aufrechterhält und den zweiten Signalfluß bei dem n-ten Impuls des Zeitsignals beginnt, wobei m ~ n ist. Bei dieser Variante kann die Steuereinrichtung einen Zähler enthalten, der bis zum Wert n zählt (modulo-n-Zähler), Durch einen Komparator kann festgestellt werden, wann der Zählwert m erreicht ist. In diesem Fall ist außer dem Zähler nur ein einziger Komparator erforderlich.Another variant of the electronic detonator of the aforementioned Art is characterized in that the control device of each detonator the first signal flow at the first pulse of the time signal supplied as a pulse train initiates and sustains it up to a detonator-specific set m-th pulse and the second signal flow begins at the nth pulse of the timing signal, where m ~ n is. In this variant, the control device can contain a counter, which counts up to the value n (modulo-n counter), can be determined by a comparator when the count value m is reached. In this case, except for the counter only a single comparator is required.
Anstelle eines Zählers kann auch ein Schieberegister benutzt werden, das von dem ersten Impuls des Zeitsignals durchlaufen wird und das von den Impulsen des Zeitsignals getaktet wird. Ein solches Schieberegister hat n Stufen und jeweils einen Ausgang an der n-ten Stufe und an der m-ten Stufe.Instead of a counter, a shift register can also be used, which is traversed by the first pulse of the time signal and that of the pulses of the time signal is clocked. Such a shift register Has n stages and one output each at the n-th stage and at the m-th stage.
Um die Sicherheit bei dem Aufladen und ggf. Entladen des Integrators und beim Erzeugen des Zündsignals zu erhöhen, ist es zweckmäßig, daß bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Sprengzeitzünder, bei dem die Steuereinrichtung einen Zähler enthält, ein Speicherelement vorgesehen ist und daß eine vorgegebene Zählerstellung des Zählers entsprechend der Summe der Anzahlen der in einer ersten und einer darauf folgenden zweiten Zeitfolge von der Zündmaschine übertragenen Impulse das erste Speicherelement umschaltet, wenn ein während der ersten Zeitfolge im Integrator gebildetes Integral von einem während der zweiten Zeitfolge gebildeten Integrals um weniger als einen vorgegebenen Wert abweicht, und daß das Speicherelement nur im umgeschalteten Zustand die Auslösung der Zündung freigibt. Auf diese Weise wird zunächst geprüft, ob der Sprengzeitzünder die von der Zündmaschine gelieferten Signale ordnungsgemäß empfangen und verarbeiten kann, bevor die Erzeugung eines Zündsignals freigegeben ist.To ensure safety when charging and possibly discharging the integrator and to increase when generating the ignition signal, it is expedient that in the inventive electronic time detonator, in which the control device contains a counter, a memory element is provided and that a predetermined counter position of the counter corresponding to the sum of the numbers in a first and a subsequent one Second time sequence from the blasting machine transmitted pulses the first memory element switches over when an integral formed in the integrator during the first time sequence of an integral formed during the second time sequence by less than one specified value deviates, and that the memory element only in the switched state releases the ignition. In this way it is first checked whether the Detonator detonators correctly receive the signals supplied by the detonator and can process it before the generation of an ignition signal is enabled.
Zweckmäßig sperrt das Speicherelement vor dem Umschalten die Aufladung und ggf. Entladung des Integrators zur Erzeugung des Zündsignals. Um die Sicherheit weiter zu erhöhen, kann eine Uberwachungsschaltung vorgesehen werden, die den Wert des Integrals mit vorgegebenen Grenzwerten vergleicht, wie in den weiteren Unteransprüchen angegeben ist.The storage element expediently blocks the charging process before the switchover and, if necessary, discharging the integrator to generate the ignition signal. About security To increase further, a monitoring circuit can be provided that the value of the integral compares with predetermined limit values, as in the further subclaims is specified.
Für eine weitere Erhöhung der Sicherheit bei elektronischen Sprengzeitzündern, bei denen ein von außen gespeister Energiespeicher für den Betrieb der elektronischen Elemente und des Zündelementes vorhanden ist, ist es zweckmäßig, daß erst das umgeschaltete Speicherelement die Aufladung des Energiespeichers auf einen für die Zündung des Zündelementes ausreichenden Wert freigibt. Auf diese Weise ist eine vorzeitige Auslösung der Zündung durch Störsignale praktisch ausgeschlossen.To further increase the safety of electronic detonators, where an externally fed energy storage device is used to operate the electronic Elements and the ignition element is present, is it appropriate that only the switched storage element starts charging the energy store releases a value sufficient for the ignition of the ignition element. In this way a premature triggering of the ignition due to interfering signals is practically impossible.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the following, with reference to the drawings, exemplary embodiments the invention explained in more detail.
Es zeigen: Fig. 1 einen Zündkreis mit genauerer Darstellung eines einzelnen Zünders i, Fign. 2 bis 5 verschiedene Varianten für den Verzögerungszeitmodul des Zünders i, Fig. 6 eine Variante zu Fig. 3 oder Fig. 5, Fig. 7 eine Schaltungsanordnung, bei der die Einstellung der Verzögerungszeit und die Auslösung erst nach einer Entsicherungsphase durchgeführt wird und Fig. 8 Zeitdiagramme zur Erleuterung der Funktion der Schaltung nach Fig. 7.The figures show: FIG. 1 an ignition circuit with a more precise representation of a individual detonator i, FIGS. 2 to 5 different variants for the delay time module of the igniter i, FIG. 6 a variant of FIG. 3 or FIG. 5, FIG. 7 a circuit arrangement, in which the setting of the delay time and the release only after an unlocking phase and FIG. 8 shows timing diagrams to explain the function of the circuit according to FIG. 7.
Gemäß Fig. 1 sind ein einer Reihenschaltung k Zünder Z bis Zk und die zugehörige Zündmaschine ZM angeordnet.According to FIG. 1, a series circuit k detonators Z to Zk and the associated blasting machine ZM arranged.
Die Zündmaschine hat die Aufgabe, die Zünder mit Energie zu versorgen und Signale an diese zu liefern, welche die Zeit T bestimmen und die Zündung zum richtigen Zeitpunkt einleiten.The task of the blasting machine is to supply the detonators with energy and to supply signals to them which determine the time T and the ignition on initiate the right time.
Der gestrichelt umrandete Teil des Blockschaltbildes zeigt einen möglichen Innenaufbau des Elektronikteils des Zünders Zi Zur Energieversorgung, zur Eingabe der Verzögerungsintervallange At und zur Einleitung der Auslösung aller Zünder k liefert die Zündmaschine ZM verschieden codierte Ströme, die im Decodierer D decodiert werden. Die Codierung kann über Frequenz-, Amplituden- und/oder Pulscode-Modulation erfolgen.The part of the block diagram outlined by dashed lines shows a possible one Internal structure of the electronic part of the igniter Zi For energy supply, for input the delay interval length At and to initiate the Tripping of all detonators k supplies the detonator ZM differently coded streams in the decoder D can be decoded. The coding can be via frequency, amplitude and / or pulse code modulation take place.
Bei richtiger Erkennung des Codes ergibt sich der folgende Ablauf: Der als Kondensator ausgeführte Energiespeicher ES wird über den Gleichrichter G aufgeladen und liefert die Betriebsspannung für den gesamten Elektronikteil und die Energie zur Zündung des elektrischen Zündelementes ZE. Zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung sind dabei die elektrischen Verbindungen vom Energiespeicher ES zum gesamten Elektronikteil nicht gezeigt. Im Verzögerungszeitmodul VZM, dessen Eingang 1 mit dem Decodierer D und dessen Ausgang 2 mit dem elektronischen Zündschalter SZ, z.B. einem Thyristor, verbunden ist, wird die Verzögerungszeit AT des einzelnen Zünders realisiert. Dies erfolgt bevorzugt digital durch den Vergleich interner Zählerstände, aber ggf. auch ananlog, z.B. durch den Vergleich von Aufladespannungen von Kondensatoren. Nach Ablauf der Zeit AT wird der Schalter SZ geschlossen, woraufhin der Energiespeicher ES über das Zündelement ZE entladen und dieses gezündet wird.If the code is recognized correctly, the following sequence arises: The energy store ES, designed as a capacitor, is via the rectifier G charged and provides the operating voltage for the entire electronics part and the energy for igniting the electrical ignition element ZE. To simplify the The electrical connections from the energy storage device are shown in the drawing ES not shown for the entire electronics part. In the delay time module VZM, its Input 1 with the decoder D and its output 2 with the electronic ignition switch SZ, e.g. a thyristor, is connected, the delay time AT of the individual Fuse realized. This is preferably done digitally by comparing internal data Meter readings, but possibly also analog, e.g. by comparing charging voltages of capacitors. After the time AT has elapsed, the switch SZ is closed, whereupon the energy store ES is discharged via the ignition element ZE and this is ignited.
In Fig. 2 ist ein Verzögerungszeitmodul VZM auf digitaler Basis für sich allein dargestellt. In der Programmierphase wird über den Eingang 1 während der Zeitdauer T ein Signal zugeführt. Bei dessen Beginn wird der Schalter S1 geschlossen, woraufhin vom Impulsgenerator IG über den Frequenzteiler FT und den Schalter S1 Impulse in den Zähler Z eingezählt werden. Der Frequenzteiler arbeitet so, daß bei einem Eingang von n Impulsen nur m Impulse den Teiler verlassen. Dabei ist das Verhältnis von m zu n fest in den Frequenzteiler des jeweiligen Zünders eingegeben. In den Zähler Z gelangen dabei während der Schließzeit T des Schalters S1 die Anzahl m fi T Impulse, wobei f. die Frequenz des n 1 i Impulsgenerators IG des i-ten Zünders ist.In Fig. 2 is a delay time module VZM on a digital basis for presented alone. During the programming phase, input 1 is used during the time period T is supplied with a signal. When it begins, switch S1 is closed, whereupon from the pulse generator IG via the frequency divider FT and the switch S1 Pulses are counted into the counter Z. The frequency divider works so that at an input of n pulses only m pulses leave the divider. Here is that relationship from m to n permanently entered into the frequency divider of the respective detonator. In the Counters Z reach the number m during the closing time T of switch S1 fi T pulses, where f. is the frequency of the n 1 i pulse generator IG of the i-th detonator is.
Nach Ablauf der Zeitdauer T wird der Schalter S1 geöffnet und in der Auslösephase der Schalter S2 gleichzeitig oder auch später mittels eines entsprechenden Signales, beispielsweise eines separaten Impulses IP, der das Zündsignal darstellt, geschlossen. Daraufhin werden vom Impulsgenerator IG die Impulse direkt in den Zähler Z in der Weise eingezählt, daß dessen Zählerinhalt zurückgezählt wird. Wenn der Zähler Z dabei wieder seinen Anfangszustand erreicht hat, wird über den Ausgang 2 - wie bei Fig. 1 beschrieben - ein entsprechendes Signal an den Zündschalter SZ gegeben.After the period T has elapsed, the switch S1 is opened and in the Trigger phase of the switch S2 at the same time or later by means of a corresponding one Signal, for example a separate pulse IP, which represents the ignition signal, closed. The pulses are then sent directly to the counter from the pulse generator IG Z counted in such a way that its counter content is counted down. If the Counter Z has reached its initial state again, is via the output 2 - as described in FIG. 1 - a corresponding signal to the ignition switch SZ given.
Anstelle dessen könnte auch vorgesehen werden, die Impulse in einen zweiten Zähler mit gleichem Anfangszustand zu zählen, wobei, wenn dieser den gleichen Endzustand wie der erste Zähler erreicht hat, wieder über den Ausgang 2 ein entsprechendes Signal an den Zündschalter SZ gegeben wird.Instead, it could also be provided that the impulses in a second counter with the same initial state to count, if this the same Final state as the first counter has reached, again via output 2 a corresponding one Signal is given to the ignition switch SZ.
In einem Zahlenbeispiel hierzu sei angenommen, daß der Schalter S1 für die Dauer T = 3 s geschlossen wird. Bei einer Frequenz f. des Impulsgenerators IG von 5000 Hz gelangen in den 3 s auf den Frequenzteiler FT 15000 Impulse. Bei einer Frequenzteilung mit beispielsweise n = 64 und m = 24 gelangen 5625 Impulse in den Zähler Z.In a numerical example, it is assumed that the switch S1 is closed for the duration T = 3 s. At a frequency f. Of the pulse generator IG of 5000 Hz reach the frequency divider FT 15000 pulses in the 3 s. at a frequency division with, for example, n = 64 and m = 24 produces 5625 pulses into the counter Z.
Nach Schließen des Schalters S2 wird dann entsprechend dem Verhältnis von 5625 zu 5000 nach 1,125 s das Zündelement ZE ausgelöst, da dann im Zähler Z der gleiche Zählerstand wie im Schritt zuvor, nämlich 5625 eingelaufene Impulse, erreicht ist.After the switch S2 is closed, the ratio is then from 5625 to 5000 after 1.125 s the ignition element ZE is triggered, since then in the counter Z the same count as in the previous step, namely 5625 pulses received, is reached.
Hätte der Impulsgenerator eine Frequenz f. = 6000 Hz, wären in T = 3 s bei gleichem Teilungsverhältnis von 24 zu 64 des Frequenzteilers FT 6750 Impulse in den Zähler Z gelangt, und bei Schließen des Schalters S2 würde dann gleichfalls entsprechend dem Verhältnis von 6750 zu 6000 nach 1,125 s das Zündelement ZE gezündet werden.If the pulse generator had a frequency f. = 6000 Hz, then T = 3 s with the same division ratio of 24 to 64 of the frequency divider FT 6750 pulses gets into the counter Z, and when the switch S2 is closed, the same would then be the case The ignition element ZE is ignited according to the ratio of 6750 to 6000 after 1.125 s will.
Dieses Verfahren gewährleistet in vorteilhafter Weise, daß die Verzögerungsintervallänge At nicht mehr im Zünder fest eingegeben werden muß, d.h. nicht mehr zünderspezifisch ist, sondern von der Zündmaschine her durch die Zeit T variiert werden kann. Weiterhin ist bei digitaler Schaltungstechnik gewährleistet, daß die Verzögerungszeit unabhängig von der Frequenz des Impulsgenerators und damit von den Toleranzen der elektronischen Bauteile und den Umwelteinflüssen ist. Die Genauigkeit der Verzögerungszeit AT wird daher ausschließlich durch die Kurzzeitstabilität des Impulsgenerators IG bestimmt, die den in der Praxis auftretenden Anforderungen ohne weiteres Rechnung trägt.This method advantageously ensures that the delay interval length At no longer has to be permanently entered in the igniter, i.e. no longer specific to the igniter but can be varied by the time T from the blasting machine. Farther With digital circuit technology, it is guaranteed that the delay time is independent on the frequency of the pulse generator and thus on the tolerances of the electronic Components and environmental influences. The accuracy of the delay time AT is therefore determined exclusively by the short-term stability of the pulse generator IG, which takes into account the requirements that arise in practice.
Aufgrund der Digitaltechnik ist auch der Frequenzteiler FT unabhängig von den Toleranzen seiner Bauelemente.Due to the digital technology, the frequency divider FT is also independent on the tolerances of its components.
Da in allen Zündern eines Zündkreises die Schalter gleich lang für die Zeitdauer T geschlossen sind, haben alle Zünder gleicher Zeitstufe m die gleiche Verzögerungszeit. Die Zeitstufe m ist durch das fest programmierte Verhältnis m/n im Frequenzteiler vorgegeben. Das von der Zündmaschine frei programmierbare Verzögerungszeitintervall At ist für alle Zünder unabhängig von deren Zeitstufe gleich lang.Since in all detonators of an ignition circuit the switches have the same length for the time period T are closed, all detonators of the same time stage m have the same Delay Time. The time stage m is due to the permanently programmed ratio m / n specified in the frequency divider. The delay time interval freely programmable by the blasting machine At is the same length for all detonators regardless of their time level.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Verzögerungszeitmodul, der gleichfalls in digitaler Schaltungstechnik ausgeführt ist, werden in der Programmierphase über den Eingang 1 von der Zündmaschine ZM Impulse mit der Frequenz fZM dem Schieberegister SR zugeführt. Der erste Impuls schließt den Schalter S1 und der m-te Impuls, wobei die Anzahl von m Impulsen zünderspezifisch ist - oder ggf.In the case of the delay time module shown in FIG. 3, the same applies is executed in digital circuit technology, are in the programming phase over the input 1 from the blasting machine ZM pulses with the frequency fZM the shift register SR fed. The first pulse closes switch S1 and the m-th pulse, where the number of m pulses is ignition-specific - or, if applicable,
auch ein Impuls, der einem ganzzahligen Vielfachen von m entspricht - öffnet den Schalter 51 wieder. Für die Schließzeit AT, welche gleich der Verzögerungszeit eines Zünders mit der Zeitstufe m ist, gilt somit AT = f m. Die Schließzeit und damit auch die VerzögerunUszeit ist somit durch die mit der Zündmaschine ZM wählbare Frequenz einstellbar.also an impulse which corresponds to an integral multiple of m - opens the switch 51 again. For the closing time AT, which is equal to the delay time of a detonator with time step m, then AT = f m. The closing time and This means that the delay time can also be selected using the ignition machine ZM Frequency adjustable.
Während der Schließzeit des Schalters S1 werden mit der Frequenz f. des internen Impulsgenerators IG eine Anzahl von AT f. = Ni Impulse in den Zähler Z ein-1 1 gezählt.During the closing time of switch S1, the frequency f. of the internal pulse generator IG a number of AT f. = Ni pulses in the counter Z one-1 1 counted.
Ein weiterer Impuls der Zündmaschine ZM, der wiederum den eigentlichen Zündimpuls darstellt, schließt in der Auslösephase nach vorgegebener Zeit t > T = 1 n ZM gleichzeitig bei allen Zündern eines Zündkreises den Schalter S2, so daß der Zåhlerinhalt N. mit der Taktfrequenz f. auf Null zurückgezählt oder ein zweiter Zähler ebenfalls bis N. vollgezählt wird. Bei Erreichen 1 des Zählerinhaltes Null bzw. N. wird über den Ausgang 2 die Zündung eingeleitet.Another impulse from the blasting machine ZM, which in turn is the actual one Represents ignition pulse, closes in the release phase after a specified time t> T = 1 n ZM simultaneously for all detonators of an ignition circuit switch S2, see above that the counter content N. is counted down to zero or on with the clock frequency f second counter also until N. is fully counted. When 1 of the counter content is reached Zero or N. the ignition is initiated via output 2.
Anstelle des Schieberegisters kann auch ein Zähler mit Decodierer, ein Frequenzteiler o.dgl. verwendet werden.Instead of the shift register, a counter with a decoder, a frequency divider or the like. be used.
In Fig. 4 ist ein Verzögerungszeitmodul in analoger Schaltungstechnik gezeigt. Durch geeignete Signale -wie z.B. im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben - wird der Schalter S1 in der Programmierphase für die Zeit T geschlossen. Während dieser Zeit wird der Zeitkondensator CT aus der Konstantstromquelle KSQ1 mit dem Ladestrom I1 von der Anfangsspannungsquelle U1 auf die Endspannung U2 aufgeladen. Der Ladestrom I1 verhält sich zum später fließenden Entladestrom I wie AT zu T. Nach e einer Zeit t > T wird zur Auslösung durch das für alle Zünder gleiche Zündsignal der Zündmaschine ZM der Schalter S2 geschlossen und der Zeitkondensator CT durch die als Stromsenke arbeitende Konstantstromquelle KSQ2 mit dem Entladestrom 1e entladen. Wenn der Zeitkondensator CT wieder die Anfangs spannung U1 erreicht hat, wird von dem nachgeschalteten Komparator K über den Ausgang 2 ein Signal an den Zündschalter SZ abgegeben und die Zündung eingeleitet.In Fig. 4 is a delay time module in analog circuit technology shown. By means of suitable signals - as described, for example, in connection with FIG - the switch S1 is closed for the time T in the programming phase. While this time the time capacitor CT from the constant current source KSQ1 with the Charging current I1 is charged from the initial voltage source U1 to the final voltage U2. The charging current I1 is related to the later flowing discharge current I like AT to T. After a time t> T, the triggering by is the same for all detonators The ignition signal of the ignition machine ZM, the switch S2 is closed and the time capacitor is closed CT by the constant current source KSQ2, which works as a current sink, with the discharge current 1e discharged. When the time capacitor CT reaches the initial voltage U1 again has, a signal is sent from the downstream comparator K via output 2 the ignition switch SZ released and the ignition initiated.
Die Einstellung der Zeitstufe m/n = I1 / 1e ist durch das Verhältnis der Ströme bestimmt.The setting of the time stage m / n = I1 / 1e is through the ratio of the currents determined.
In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verzögerungszeitmoduls in analoger Schaltungstechnik gezeigt, bei dem die Einstellung der Zeitstufe m des Zünders über das Schieberegister SR entsprechend Fig. 3 erfolgt. Durch geeignete Signale - wie es z.B. im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben ist - wird der Schalter S1 über das Schieberegister SR für die Zeit AT geschlossen. Während dieser Zeit lädt der Konstantstrom 11, der Konstantstromquelle KSQ den Zeitkondensator CT von der Anfangs spannung U1 auf die Endspannung U2 auf.In Fig. 5 is another embodiment of a delay time module shown in analog circuit technology, in which the setting of the time stage m des Detonator takes place via the shift register SR according to FIG. Through suitable Signals - as described e.g. in connection with Fig. 3 - the switch S1 closed via the shift register SR for the time AT. During this time the constant current 11, the constant current source KSQ charges the time capacitor CT from the initial voltage U1 to the final voltage U2.
Nach Ablauf der Zeit AT wird der Schalter S1 geöffnet.After the time AT has elapsed, switch S1 is opened.
Durch ein weiteres für alle Zünder gleiches Zündsignal der Zündmaschine wird dann der Schalter S2 geschlossen und der Zeitkondensator CT über die jetzt als Stromsenke arbeitende KSQ mit dem Entladestrom Ie, der gleich dem Ladestrom Il ist, entladen. Erreicht der Zeitkondensator CT die Anfangsspannung U1, so wird vom Komparator K über den Ausgang 2 ein Signal an den Zündschalter SZ abgegeben und die Zündung eingeleitet. Die Streuung der Verzögerungszeit AT ist dabei nur abhängig von den Kurzzeittoleranzen des Zeitkondensators CT, der Konstantstromquelle KSQ und des Komparators K.Another ignition signal that is the same for all detonators the Ignition machine, the switch S2 is closed and the time capacitor CT over the KSQ now working as a current sink with the discharge current Ie, which is equal to the Charging current Il is discharged. When the time capacitor CT reaches the initial voltage U1, the comparator K sends a signal to the ignition switch SZ via output 2 released and ignition initiated. The spread of the delay time AT is only dependent on the short-term tolerances of the time capacitor CT, the constant current source KSQ and the comparator K.
In Fig. 6 ist eine weitere Möglichkeit der Zeiteingabe gemäß dem in Fign. 3 und 5 wiedergegebenen Prizip dargestellt. Hier ist die Frequenz der von der Zündmaschine ZM in der Programmierphase abgegebenen Impulse während der Zeit T nicht mehr konstant, sondern variabel. Das bedeutet, daß der zeitliche Abstand zwischen dem Startimpuls 0 und dem die erste Zeitstufe 1 bestimmenden Impuls 1 ein anderer ist, als der zwischen dem Impuls 1 und dem weiteren Impuls 2 usw.In Fig. 6, a further possibility of entering the time according to the in Figs. 3 and 5 reproduced principle shown. Here the frequency is that of the blasting machine ZM in the programming phase, the pulses emitted during the time T is no longer constant, but variable. That means that the time interval between the start pulse 0 and the pulse 1 determining the first time stage 1 is different from the one between impulse 1 and further impulse 2, etc.
Dabei gilt für die Verzögerungszeit der m-ten Zeitstufe ganz allgemein m AT = X A t..The general rule here applies to the delay time of the m-th time stage m AT = X A t ..
m 1 1 Zum Beispiel kann im konkreten Falle vorgesehen sein, daß der die erste Zeitstufe festlegende Impuls 10 ms nach dem Startimpuls 0 erscheint, d.h. At1 = 10 ms ist. m 1 1 For example, it can be provided in a specific case that the the pulse defining the first time stage appears 10 ms after the start pulse 0, i.e. At1 = 10 ms.
Der zweite Impuls möge 30 ms später erscheinen, also insgesamt 40 ms nach dem Startimpuls, der dritte Impuls z.B. 20 ms später, also 60 ms nach dem Startimpuls, der vierte Impuls z.B. 500 ms später, also 560 ms nach dem Startimpuls, usw. Von der Zündmaschine ZM wird also für jede Zeitstufe m ein spezielles AT vorgegeben, wobei m immer AT > AT l ist. Dieses Verfahren bietet den Vorm m-l teil, daß für jede Zeitstufe m eine beliebige Verzögerungszeit AT von der Zündmaschine aus eingestellt werden und man so den sprengtechnischen Anforderungen, ggf. mit weiter verringerter Zeitstufenzahl, noch besser Rechnung tragen kann. Die Auslösephase wird auch wieder durch ein weiteres für alle Zünder gleiches Signal, dem Zündsignal, von der Zündmaschine ZM her eingeleitet, das das Schließen des Schalters So und den weiteren Ablauf wie bei Fig. 3 oder 5 beschrieben bewirkt. Es wird unterschiedlich bestimmt, wann öffnet.Let the second impulse appear 30 ms later, for a total of 40 ms after the start pulse, the third pulse e.g. 20 ms later, i.e. 60 ms after the Start pulse, the fourth pulse e.g. 500 ms later, i.e. 560 ms after the Start impulse, etc. A special AT is given by the blasting machine ZM for each time stage m, where m is always AT> AT l. This procedure offers the vorm m-l part that for each time stage m any delay time AT is set by the blasting machine and so the blasting requirements, possibly with further reduced Time stage number, can take even better account of it. The trigger phase will also be again by another signal from the blasting machine, the same for all detonators, the ignition signal ZM initiated, the closing of the switch So and the rest of the process like in Fig. 3 or 5 described causes. It is determined differently when it opens.
Die Fig. 7 zeigt eine Schaltungsanordnung, mit der nicht nur die Verzögerungszeit zum Auslösen des Zündschalters SZ eingestellt werden kann, sondern bei der die Einstellung der Verzögerungszeit und die Auslösung erst nach einer Entsicherungsphase durchgeführt wird.7 shows a circuit arrangement with which not only the delay time to trigger the ignition switch SZ can be set, but when the setting the delay time and the release is only carried out after an unlocking phase will.
Die Anordnung ist über die Anschlüsse 101 und 103 an die Zündmaschine angeschlossen und empfängt von dieser zunächst die Entsicherungssignale und dann die Signale zum Einstellen der Verzögerung und zum Auslösen der Zündung. Ferner wird aus diesen Signalen die Stromversorgung der in der Figur dargestellten Anordnung gewonnen.The arrangement is via the connections 101 and 103 to the blasting machine connected and receives from this first the unlocking signals and then the signals for setting the delay and triggering the ignition. Further these signals become the power supply for the arrangement shown in the figure won.
Dies erfolgt in der Einheit 102, mit der die beiden Anschlüsse 101 und 103 verbunden sind und die die darauf ankommenden Signale gleichrichtet, um eine Verpolung der Eingangsleitungen zuzulassen und insbesondere auch um Signale, die als bipolare Wechselstromimpulse eintreffen, verarbeiten zu können. Die daraus gewonnene Spannung wird über den Ausgang 105 einer Regel schaltung 168 zugeführt, die damit einen Kondensator 172 auflädt und von dieser Ladespannung eine geregelte Betriebsspannung UB ableitet, die die Betriebsspannung der elektronischen Elemente der Anordnung darstellt. Dabei wird die Ladespannung des Kondensators 172 in bestimmter Weise gesteuert, wie später erläutert wird. Ferner erzeugt die Regelschaltung 168 am Ausgang P zu Beginn des ersten zugeführten Signals einen Impuls, der verschiedene Elemente der dargestellten Anordnung in eine Anfangsstellung zurücksetzt, wie ebenfalls später erläutert wird.This takes place in the unit 102 with which the two connections 101 and 103 are connected and which rectifies the incoming signals to to allow polarity reversal of the input lines and in particular also to allow signals, that arrive as bipolar alternating current impulses to be able to process. the from it The voltage obtained is fed to a control circuit 168 via the output 105, which thus charges a capacitor 172 and a regulated one from this charging voltage Operating voltage UB which derives the operating voltage of the electronic elements the arrangement represents. The charging voltage of the capacitor 172 is thereby determined Manner, as will be explained later. The control circuit 168 also generates at the output P at the beginning of the first supplied signal a pulse that different Resets elements of the illustrated arrangement to an initial position, as well will be explained later.
Die Einheit 102 erzeugt ferner mit jeder Flanke bzw.The unit 102 also generates with each flank or
jeder Vorderflanke der über die Anschlüsse 101 und 103 zugeführten Wechselstromimpulse ein kurzzeitiges Signal auf der Leitung 109 sowie ein darauf folgendes Taktsignal auf der Leitung 107, das über den Schalter 104 dem Zähltakteingang eines Zählers 106 zugeführt wird.each leading edge of the fed through the terminals 101 and 103 AC pulses a brief signal on line 109 as well as one on it the following clock signal on line 107, which is sent via switch 104 to the counting clock input a counter 106 is supplied.
Die dadurch ausgelösten Funktionen werden anhand der Zeitdiagramme in Fig. 8 erläutert.The functions triggered by this are shown on the basis of the timing diagrams explained in FIG. 8.
In Fig. 8 ist in Zeile a das über die Anschlüsse 101 und 103 eintreffende Wechselstromsignal aufgetragen.In Fig. 8 in line a is the incoming via the connections 101 and 103 AC signal plotted.
Zunächst wird über die Anschlüsse 101 und 103 ein etwas längeres Signal übertragen, dessen Zeitdauer nicht genau definiert sein muß, sondern lediglich ausreichen muß, um den Kondensator 172 auf eine vorgegebene Mindestspannung aufzuladen. Diese Aufladespannung des Kondensators ist in der Zeile d dargestellt, und sie reicht aus, um die erforderliche Betriebsspannung für die elektronischen Elemente zu liefern, jedoch nicht, um das Zündelement ZE zu zünden, wenn der Zündschalter SZ geschlossen wäre.At first, a somewhat longer signal is sent via the connections 101 and 103 transmitted, the duration of which does not have to be precisely defined, but merely sufficient must in order to charge the capacitor 172 to a predetermined minimum voltage. These The charging voltage of the capacitor is shown in line d, and it is sufficient in order to supply the required operating voltage for the electronic elements, but not in order to ignite the ignition element ZE when the ignition switch SZ is closed were.
Als nächstes erscheinen eine Anzahl von symmetrischer Impulse mit jeweils einer Impulsdauer ta. Diese werden über den zunächst geschlossenen Schalter 104 dem Zähltakteingang des Zählers 106 zugeführt und schalten diesen weiter, und zwar beginnend von der Nullstellung, auf die er durch den bereits erwähnten Anfangsimpuls P über das ODER-Glied 148, die Leitung 149 und den Eingang MR des Zählers 106 gesetzt wurde. Solange sich der Zähler 106 in der Nullstellung befand, wurde über den Eingang MR eines weiteren Zählers 130 dieser ebenfalls in seiner Nullstellung gehalten.Next appear a number of symmetrical impulses with each with a pulse duration ta. These are activated via the switch that is initially closed 104 are fed to the counting clock input of counter 106 and switch this on, and although starting from the zero position, to which he is due to the aforementioned initial pulse P is set via the OR gate 148, the line 149 and the input MR of the counter 106 became. As long as the counter 106 was in the zero position, the input MR of a further counter 130 this also held in its zero position.
Sobald der Zähler 106 seine Nullstellung verläßt, kann der Zähler 130 die Taktimpulse, die von dem Impulsgenerator IG über das UND-Glied 118 geliefert werden, weiter zählen. Dabei ist die Periodendauer dieser Taktimpulse wesentlich kleiner als die Impulsdauer ta der über die Anschlüsse 101 und 103 zugeführten Wechselstromimpulse. Das UND-Glied 118 ist durch ein entsprechendes Ausgangssignal des Flip-Flops 116 freigegeben, das durch den Anfangsimpuls P über das ODER-Glied 114 in diese Stellung gesetzt wurde. Der Zähler 106 zählt die weiteren eintreffenden Wechselstromimpulse, und entsprechend zählt der Zähler 130 die Taktimpulse des Impulsgenerators IG, so daß beide Zählerstellungen, allerdings in unterschiedlichem Maß, ansteigen, wie dies in den Zeilen b für den Zähler 106 und in der Zeile c der Fig. 8 für den Zähler 130 angedeutet ist. Dabei sind die Zählerstellungen der Einfachheit halber kontinuierlich ansteigend dargestellt, obwohl es sich tatsächlich um eine stufenweise Erhöhung der Zählerstellung handelt.As soon as the counter 106 leaves its zero position, the counter can 130 the clock pulses supplied by the pulse generator IG via the AND gate 118 will continue to count. The period of these clock pulses is essential smaller than the pulse duration ta of the alternating current pulses supplied via the connections 101 and 103. The AND element 118 is activated by a corresponding output signal from the flip-flop 116 released by the initial pulse P via the OR gate 114 in this position was set. The counter 106 counts the further incoming alternating current pulses, and accordingly the counter 130 counts the clock pulses of the pulse generator IG, see above that both counters increase, albeit to a different extent, how this in lines b for the counter 106 and in line c of FIG. 8 for the counter 130 is indicated. For the sake of simplicity, the counters are continuous shown increasing, although it is actually a gradual increase the counter.
Sobald der Zähler 106 die Stellung NR erreicht hat, wird über die Leitung 117 ein Signal abgegeben, das den UND-Gliedern 122 und 142 zugeführt wird. Das UND-Glied 122 ist über die Leitung 165 freigegeben, die von dem Flip-Flop 164 kommt, das durch den Anfangsimpuls P in die entsprechende Lage gesetzt wurde. Damit gelangt das Signal von der Leitung 117 über das ODER-Glied 124 auf den Impulsformer 126, der einen kurzen Impuls erzeugt, der dem Eingang CMP des Zählers 130 zugeführt wird und dessen Inhalt invertiert, d.h. in einen gleich großen negativen Zählerstand umwandelt. Dies ist in Fig. 8 in der Zeile c zu erkennen.As soon as the counter 106 has reached the position NR, the Line 117 emits a signal which is fed to AND gates 122 and 142. The AND gate 122 is enabled via the line 165, which is from the flip-flop 164 comes, which was set by the initial pulse P in the appropriate position. In order to the signal reaches the pulse shaper from the line 117 via the OR gate 124 126, which generates a short pulse that is fed to the input CMP of the counter 130 and its content is inverted, i.e. into an equally large negative counter reading converts. This can be seen in FIG. 8 in line c.
Der andere Eingang des UND-Gliedes 142 wird von dem Ausgang eines Decodierers 132 gespeist, der an die Ausgänge 131 des Zählers 130 angeschlossen ist und ein Signal abgibt, solange die Zählerstellung unter einem bestimmten Wert liegt, der hier mit ZEU bezeichnet ist.The other input of the AND gate 142 is from the output of a Decoder 132 fed, which is connected to the outputs 131 of the counter 130 and emits a signal as long as the counter is below a certain value which is designated here by ZEU.
Damit wird u.a. berücksichtigt, daß den von der Zündmaschine erzeugten Impulsen Störimpulse überlagert sein können, die den Zähler 106 schneller als vorgesehen weitergezählt haben oder, was noch wahrscheinlicher ist, daß beim Einsetzen der Sprengladungen mit den Zündern vor dem Anschließen an die Zündmaschine Störsignale aufgenommen sein können, die die Anordnung in einen nicht definierten Zustand gesetzt haben.This takes into account, among other things, that the generated by the blasting machine Impulse interference pulses can be superimposed on the counter 106 faster than intended have continued counting or, more likely, when the Explosive charges with the detonators before connecting to the blasting machine interfering signals can be included, which set the arrangement in an undefined state to have.
Wenn also beim Erreichen der Zählerstellung NR durch den Zähler 106 der Zähler 130 noch nicht die untere Zählerstellung ZEU erreicht hat, erzeugt das UND-Glied 142 am Ausgang ein Signal, das über das ODER-Glied 144 dem einen Eingang eines UND-Gliedes 146 zugeführt wird, dessen anderer Eingang mit der Leitung 165 verbunden ist, die das UND-Glied 146 freigibt. Damit wird dem entsprechenden Eingang des ODER-Gliedes 148 ein Signal zugeführt, das über die Leitung 149 und den Eingang MR des Zählers 106 diesen auf die Nullstellung zurücksetzt und für den nächsten Entsicherungsvorgang vorbereitet, der mindestens einmal wiederholt wird. Auch der Zähler 130 wird dadurch auf Null gesetzt.So if when the counter 106 reaches the counter position NR the counter 130 has not yet reached the lower counter position ZEU, generates this AND gate 142 at the output a signal which is transmitted via the OR gate 144 to one input an AND gate 146 is supplied, the other input of which is connected to the line 165 is connected, which the AND gate 146 releases. This becomes the appropriate The input of the OR gate 148 is supplied with a signal which is transmitted via the line 149 and the input MR of the counter 106 resets this to the zero position and for the prepared for the next unlocking process, which will be repeated at least once. The counter 130 is also set to zero as a result.
Wenn der Zähler 130 bei Erreichen der Stellung NR durch den Zähler 106 die Zählerstellung ZEU überschritten hat, jedoch außerdem auch die Stellung ZEO überschritten hat, wird dies von einem ebenfalls an den Ausgang 131 des Zählers 130 angeschlossenen Decodierer 134 erkannt, der dann ein Ausgangssignal abgibt, das über das ODER-Glied 144 das UND-Glied 146 usw. den Zähler 106 auf die Anfangsstellung zurücksetzt. Dieses Zurücksetzen erfolgt im übrigen unmittelbar mit dem Erreichen der Zählerstellung ZEO durch den Zähler 130, auch wenn dies vor Erreichen der Zählerstellung NR durch den Zähler 106 stattfindet. Damit wird beispielsweise berücksichtigt, daß etwa durch schlechte Kontakte oder Kurzschlüsse einige von der Zündmaschine erzeugten Wechselstromimpulse nicht richtig über die Leitungen 101 und 103 eingetroffen sind.When the counter 130 reaches the position NR by the counter 106 has exceeded the counter position ZEU, but also the position ZEO has exceeded, this is also sent to the output 131 of the counter 130 connected decoder 134 detected, which then emits an output signal, via the OR gate 144, the AND gate 146, etc., the counter 106 to the initial position resets. This resetting takes place immediately when it is reached the counter position ZEO by the counter 130, even if this is done before the counter position is reached NR takes place by counter 106. This takes into account, for example, that some generated by the blasting machine, for example, through bad contacts or short circuits AC pulses did not arrive correctly on lines 101 and 103.
Bei der Festlegung der beiden Zählerstellungen ZEV und ZEO ist vorausgesetzt, daß die Taktfrequenz des Impulsgenerators IG zwischen vorgegebenen Grenzen liegt, was bei der Herstellung der Anordnung vor dem Zusammenbau des Zünders gemessen wird.When defining the two counter positions ZEV and ZEO, it is assumed that that the clock frequency of the pulse generator IG lies between specified limits, what is measured in the manufacture of the assembly prior to assembling the detonator.
Wenn die Impulse von der Zündmaschine bis zur Zählerstellung NR des Zählers 106 richtig empfangen worden sind, wobei diese Anzahl auch in der Zündmaschine festgelegt ist, werden von dieser anschließend Impulse mit doppelter Impulsdauer übertragen. Während dieser Zeit zählt nun der Zähler 130 von der negativen Zählerstellung, die wie erwähnt durch Invertierung erzeugt wurde, in Vorwärtsrichtung weiter. Die Maßnahme der Invertierung ist hier aus technischen Gründen gewählt worden, statt dessen hätte auch die Zählrichtung des Zählers 130 umgekehrt werden können.When the pulses from the blasting machine to the counter position NR of the Counter 106 have been correctly received, this number also being in the blasting machine is set, pulses are then sent from it double Transmit pulse duration. During this time, the counter 130 now counts from the negative Counter setting, which, as mentioned, was generated by inversion, in forward direction Further. The inversion measure was chosen here for technical reasons, instead, the counting direction of counter 130 could have been reversed.
Sobald der Zähler 106 die Zählerstellung NE erreicht hat, die wegen der Verdopplung der Impulsdauern gleich dem 1,5-fachen der Zählerstellung NR ist, muß der Zähler 130 im Idealfall wieder die Nullstellung erreicht haben. Da die Zähltakte der beiden Zähler 106 und 130 jedoch asynchron zueinander sind und außerdem kleine Frequenzschwankungen auftreten, wird angenommen, daß die Anordnung die von der Zündmaschine erzeugten Impulse ordnungsgemäß verarbeitet hat, wenn der Zähler 130 mit Erreichen der Zählerstellung NE durch den Zähler 106 um nicht mehr als k Stellungen von der Nullstellung abweicht, d.h. entweder mindestens die Zählerstellung -k oder keine höhere als die Zählerstellung k erreicht hat. Dies wird in dem Decodierer 140 geprüft, der ebenfalls an den Ausgang 131 des Zählers 130 angeschlossen ist. Falls also die Abweichung der Zählerstellung des Zählers 130 von der Nullstellung kleiner als k Stellungen ist, erzeugt der Decodierer 140 am Ausgang 141 ein Signal, das zusammen mit dem Signal auf der Leitung 121 bei der Zählerstellung NE des Zählers 106 ein Signal am Ausgang des UND-Gliedes 162 erzeugt, so daß das Flip-Flop 164 umgeschaltet wird und nunmehr auf der Leitung 167 anstatt auf der Leitung 165 ein Signal auftritt. Ferner schaltet das Ausgangssignal des UND-Gliedes 162 über das ODER-Glied 152 das Flip-Flop 154 um und setzt über das ODER-G.Sied 148 usw. den Zäh- ler 106 in die Nullstellung, wodurch auch der Zähler 130 in die Nullstellung gesetzt wird, wie aus Fig. 8 zu erkennen ist. Mit dem Umschalten des Flip-Flops 164 ist die Entsicherungsphase beendet, da dieses Flip-Flop 164 nun nicht mehr zurückgesetzt wird, und die Programmierphase kann beginnen.As soon as the counter 106 has reached the counter position NE, due to the doubling of the pulse duration is equal to 1.5 times the counter position NR, the counter 130 must ideally have reached the zero position again. Since the counting bars of the two counters 106 and 130 are, however, asynchronous to one another and also small Frequency fluctuations occur, it is assumed that the arrangement is that of the blasting machine generated pulses has processed properly when the counter 130 has reached the counter position NE by the counter 106 by no more than k positions from the Zero setting deviates, i.e. either at least the counter setting -k or none higher than the counter position k has reached. This is checked in the decoder 140, which is also connected to the output 131 of the counter 130. So if the Deviation of the counter position of the counter 130 from the zero position is less than k Positions, the decoder 140 generates a signal at the output 141, which together with the signal on the line 121 at the counter position NE of the counter 106 Signal generated at the output of AND gate 162, so that flip-flop 164 toggles and now a signal occurs on line 167 instead of line 165. Furthermore, the output signal of the AND gate 162 switches via the OR gate 152 Flip-flop 154 and sets the counter via the OR-G.Sied 148 etc. ler 106 in the zero position, whereby the counter 130 is also set in the zero position as can be seen from FIG. With the toggling of the flip-flop 164 is the unlocking phase ended, since this flip-flop 164 is no longer reset and the programming phase can begin.
Wenn jedoch bei der Zählerstellung NE des Zählers 106 die Abweichung von der Nullstellung größer als k Stellungen ist, erzeugt der Decodierer 140 am Ausgang 143 ein Signal, das mit dem Signal auf der Leitung 121 und dem Signal auf der Leitung 165 des Flip-Flops 164, das sich nun noch in der Ruhestellung befindet, ein Signal am Ausgang des UND-Gliedes 166 erzeugt, das über das ODER-Glied 148 dnd die Leitung 159 wieder den Zähler 106 und damit auch den Zähler 130 in die Nullstellung setzt. Damit ist die Anordnung bereit, eine erneute Folge von Entsicherungsimpulsen zu empfangen, die von der Zündmaschine grundsätzlich mindestens einmal wiederholt wird.If, however, at the counter position NE of the counter 106, the deviation from the zero position is greater than k positions, the decoder 140 generates am Output 143 a signal that corresponds to the signal on line 121 and the signal on the line 165 of the flip-flop 164, which is now still in the rest position, a signal generated at the output of the AND gate 166, which via the OR gate 148 dnd the line 159 returns the counter 106 and thus also the counter 130 to the zero position puts. The arrangement is now ready for a new series of unlocking pulses to receive, which is generally repeated at least once by the blasting machine will.
Nachdem das Flip-Flop 164 umgeschaltet wurde, wird nun über das Signal auf der Leitung 167 in der Regelschaltung 168 der Kondensator 172 auf die maximale Spannung aufgeladen, die mit dem gerade anliegenden Signal von der Zündmaschine, wie aus der Zeile a der Fig. 8 zu erkennen ist, möglich ist. Dafür ist eine Pausenzeit tp vorgesehen. Nach dieser Pausenzeit beginnt eine neue Entsicherungsphase, die wieder die Zeitdauer te beansprucht. Bei umgeschaltetem Flip-Flop 164 wird nun mit jeder Flanke der Wechselstromimpulse durch das dabei erzeugte Signal auf der Leitung 109 in beschriebener Weise der Zähler 106 und auch der Zähler 130 erneut in die Nullstellung gesetzt, und durch den unmittelbar darauf folgenden Impuls auf der Leitung 107 wird der Zähler 106 in die Stellung 1 geschaltet, so daß der Zähler 130 das Taktsignal des Impulsgenerators IG zählen kann, denn das Flip-Flop 116 befindet sich weiterhin noch in der Stellung, in der es das UND-Glied 118 freigibt. Dieses periodische Rücksetzen auf die Nullstellung ist in Fig. 8 in den Zeilen b und c dargestellt Am Ende der zweiten Entsicherungsphase te tritt nach der letzten Flanke der Wechselstromimpulse eine längere Pause auf, während der der Zähler 130 die Stellung ZPU überschreitet, die er vorher nicht erreichen konnte, da die Dauer der Impulse während der Entsicherungsphasen hierfür zu kurz waren und beide Zähler 106 und 130 vorher bereits wieder auf die Nullstellung zurückgesetzt wurden. Sobald nun die Stellung ZPU erreicht ist, erzeugt der Decodierer 138, der ebenfalls an den Ausgang 131 des Zählers 130 angeschlossen ist, ein Ausgangssignal, und da sich der Zähler 106 noch in der Stellung 1 befindet, ist auf der Leitung 115 ein Signal vorhanden und ebenso auf der Leitung 167 vom Flip-Flop 164, so daß das UND-Glied 156 ein Ausgangssignal erzeugt und über das ODER-Glied 158 das Flip-Flop 154 zurücksetzt, so daß danach über das UND-Glied 160 keine Rücksetzimpulse für den Zähler 106 erzeugt werden können. Auf diese Weise werden die Entsicherungsimpulse in der Verarbeitung von den Programmierimpulsen zum Einstellen der Verzögerungszeit, die eine längere Dauer haben, unterschieden, wie später erläutert wird.After the flip-flop 164 has been switched over, the signal on the line 167 in the control circuit 168 the capacitor 172 to the maximum Voltage charged with the current signal from the blasting machine, as can be seen from line a of FIG. 8, is possible. There is a break for this tp provided. After this pause a new release phase begins, the again the period te claimed. If the flip-flop 164 is switched, then with every edge of the alternating current pulses through the signal generated on the line 109 in the manner described, the counter 106 and also the counter 130 again in the Set to zero, and by the immediately subsequent Pulse on the line 107, the counter 106 is switched to position 1, see above that the counter 130 can count the clock signal of the pulse generator IG, because that Flip-flop 116 is still in the position in which it is the AND gate 118 releases. This periodic resetting to the zero position is shown in FIG. 8 in lines b and c. At the end of the second release phase te occurs the last edge of the alternating current pulses has a longer pause, during which the Counter 130 exceeds the position ZPU, which it could not reach before, because the duration of the impulses during the release phases were too short for this and both counters 106 and 130 have already been reset to the zero position beforehand became. As soon as the position ZPU is reached, the decoder 138 generates the is also connected to the output 131 of the counter 130, an output signal, and since the counter 106 is still in position 1, is on the line 115 a signal is present and also on line 167 from flip-flop 164, so that the AND gate 156 generates an output signal and via the OR gate 158 the flip-flop 154 resets, so that thereafter no reset pulses for the counter 106 can be generated. In this way the unlocking impulses in the processing of the programming pulses for setting the delay time, which have a longer duration are distinguished, as will be explained later.
Da jedoch die Pause nach jeder Entsicherungsphase wesentlich länger ist als der längste vorkommende Programmierimpuls, erreicht der Zähler 130 schließlich die Stellung ZPO. Bei Erreichen dieser Stellung gibt der Decodierer 136, der ebenfalls an den Ausgang 131 des Zählers 130 angeschlossen ist, ein Ausgangssignal ab, und da der Zähler 106 sich immer noch in der Stellung 1 befindet und die Leitung 115 ein Signal führt, erzeugt das UND-Glied 150 und damit das ODER-Glied 152 ein Ausgangssignal, das zum einen über das ODER-Glied 148 und die Leitung 149 die Zähler 106 und 130 zurücksetzt und zum anderen das Flip-Flop 154 wieder zurückschaltet, so daß anschließend über das UND-Glied 160 wieder weitere Rücksetzimpulse zum Nullsetzen des Zählers 106 erzeugt werden, wodurch in beschriebener Weise der Zähler 130 ebenfalls auf Null gesetzt wird. Auf diese Weise wird die Pause in den empfangenen Wechselstromimpulsen bzw.However, since the break after each unlocking phase is much longer is considered to be the longest occurring programming pulse, the counter eventually reaches 130 the Position of the ZPO. When this position is reached, the decoder gives 136, which is also connected to the output 131 of the counter 130, an output signal from, and since the counter 106 is still in position 1 and the line 115 leads a signal, the AND gate 150 and thus the OR gate 152 generates Output signal, on the one hand via the OR gate 148 and the line 149 the counter 106 and 130 resets and on the other hand the flip-flop 154 switches back again, so that then further reset pulses for zero setting via the AND gate 160 of the counter 106 are generated, whereby the counter 130 also in the manner described is set to zero. This way the pause in the received AC pulses respectively.
genauer die länger andauernde Aufrechterhaltung eines etwa konstanten Impulspotentials von den nachfolgenden Programmierimpulsen unterschieden. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Fig. 8 nicht maßstabsgerecht ist.more precisely the longer lasting maintenance of an approximately constant The pulse potential is differentiated from the following programming pulses. Be it at this point it should be noted that FIG. 8 is not to scale.
Mit dem ersten Programmierimpuls mit der Dauer t schaltet der Zähler 106 in die Stellung 1, und der Zähler 130 beginnt von der Nullstellung an zu zählen.The counter switches with the first programming pulse of duration t 106 to position 1, and the counter 130 begins to count from the zero position.
Da der minimale Wert der Impulsdauer t der Programmierimpulse so groß ist, daß der Zähler 130 die Stellung ZPU überschreitet, solange der Zähler 106 sich noch in der Stellung 1 befindet, wird das Flip-Flop 154 umgeschaltet, so daß das UND-Glied 160 wieder gesperrt wird und anschließend die folgenden Flanken der empfangenen Wechselstromimpulse keine Rücksetzimpulse für den Zähler 106 mehr erzeugen können. Andererseits erreicht der Zähler 130 mit den folgenden Programmierimpulsen die Stellung ZPO erst, nachdem der Zähler 106 die Stellung 1 verlassen hat, so daß das UND-Glied 150 durch das nun fehlende Signal auf der Leitung 115 gesperrt ist und das Flip-Flop 154 nicht wieder zurückschaltet.Because the minimum value of the pulse duration t of the programming pulses is so large is that the counter 130 exceeds the position ZPU as long as the counter 106 is is still in position 1, the flip-flop 154 is switched over so that the AND gate 160 is blocked again and then the following edges of the received AC pulses can no longer generate reset pulses for the counter 106. On the other hand, the counter 130 reaches the position with the following programming pulses ZPO only after the counter 106 has left position 1, so that the AND element 150 blocked by the now missing signal on line 115 and the flip-flop 154 does not switch back.
In dieser Weise zählt der Zähler 130 die Impulse des Impulsgenerators IG weiter, bis der Zähler 106 die Stellung Nk erreicht hat. Diese Stellung wird über einen Mehrfacheingang 110 vorgegeben und einem Decodierer 108 zugeführt, der außerdem an die Ausgänge 111 des Zählers 106 angeschlossen ist und bei Ubereinstimmung der Signalkombinationen an den bieden Mehrfacheingängen ein Ausgangssignal erzeugt und dem UND-Glied 112 zuführt, das über die Leitung 167 freigegeben ist, so daß das Flip-Flop 116 umschaltet und das UND-Glied 118 sperrt, wodurch der Zähler 130 keine Taktimpulse mehr von dem Taktimpulsgenerator IG erhält.In this way, the counter 130 counts the pulses from the pulse generator IG continues until the counter 106 has reached the position Nk. This position will predetermined via a multiple input 110 and fed to a decoder 108, the is also connected to the outputs 111 of the counter 106 and if they match of the signal combinations at the two multiple inputs generates an output signal and the AND gate 112, which is enabled via the line 167, so that the flip-flop 116 switches over and the AND gate 118 blocks, whereby the counter 130 no longer receives clock pulses from the clock pulse generator IG.
Damit bleibt die in diesem Augenblick durch den Zähler 130 erreichte Stellung erhalten, die damit wie bereits beschrieben ein Maß für die programmierte Verzögerungszeit darstellt.This leaves the one reached by counter 130 at that moment Position received, which, as already described, is a measure for the programmed Represents delay time.
Unabhängig davon treffen jdoch noch weitere Programmierimpulse ein, bis schließlich der Zähler 106 vollgezählt ist und am Ausgang 123 ein Uberlaufsignal erzeugt. Dieses Überlaufsignal öffnet den Schalter 104, so daß der Zähler 106 in dieser Endstellung stehen bleibt und nicht auf seine Nullstellung zurückkehren kann, da sonst auch der Zähler 130 auf Null gestellt würde, wodurch die einqestellte Verzögerungszeit verloren ginge.Irrespective of this, however, further programming impulses arrive, until finally the counter 106 is fully counted and an overflow signal at the output 123 generated. This overflow signal opens the switch 104 so that the counter 106 in this end position remains and cannot return to its zero position, otherwise the counter 130 would also be set to zero, thereby reducing the set delay time would get lost.
Ferner geht das Überlaufsignal auf der Leitung 123 über das ODER-Glied 124 auf den Impulsformer 126, der wieder einen kurzen Impuls an den Eingang CMP des Zählers 130 abgibt und damit dessen Zählerstellung invertiert, wie bereits vorher bei der Entsicherungsphase beschrieben wurde. Außerdem wird das Flip-Flop 116 über das ODER-Glied 114 wieder umgeschaltet, so daß das UND-Glied 118 freigegeben wird und der Zähler 130 wieder Impulse des Taktimpulsgenerators IG erhalt und von der durch die Invertierung erzeugten negativen Stellung gegen Null zählt.Furthermore, the overflow signal on line 123 goes through the OR gate 124 to the pulse shaper 126, which again sends a short pulse to the input CMP of the counter 130 outputs and thus inverts its counter position, as already described in the unlocking phase. Besides, that will Flip-flop 116 switched again via the OR gate 114, so that the AND gate 118 is enabled and the counter 130 again pulses from the clock pulse generator IG receives and from the negative position generated by the inversion against Zero counts.
Sobald der Zähler 130 die Nullstellung erreicht, ist die vorher programmierte Verzögerungszeit tv nach dem letzten vom Zähler 106 gezählten Programmierimpuls verstrichen, so daß die Zündung ausgelöst werden muß. Dies geschieht dadurch, daß der Zähler 130 bei Erreichen seiner Nullstellung von negativen Werten aus ein Signal erzeugt und dem UND-Glied 170 zuführt, das über das Überlaufsignal auf der Leitung 123 freigegeben ist, so daß das Ausgangssignal des UND-Gliedes 170 den Zündschalter SZ schließen kann, wodurch sich die im Kondensator 172 gespeicherte Ladung über das Zündelement ZE entlädt und dieses zur Zündung bringt.As soon as the counter 130 reaches the zero position, the previously programmed one is programmed Delay time tv after the last programming pulse counted by counter 106 elapsed so that the ignition must be triggered. This happens because the counter 130 sends a signal from negative values when it reaches its zero position generated and the AND gate 170 supplied, which is via the overflow signal on the line 123 is enabled, so that the output signal of the AND gate 170 the ignition switch SZ can close, whereby the charge stored in capacitor 172 is over the ignition element ZE discharges and causes it to ignite.
Mit dem letzten Programmierimpuls, mit dem der Zähler 106 seine Endstellung erreicht, wird das Zuführen von Signalen über die Leitungen 101 und 103 unterbrochen, sei es, daß die Zündmaschine die Energiezufuhr abschaltet, sei es, daß der Zünder mit der kürzesten Verzögerungszeit durch Auslösung die Verbindung mit der Zündmaschine unterbricht. Der Kondensator 172 erhält daher für die Dauer der Verzögerungszeit keine Energie mehr, und die darin-anliegende Spannung fällt durch den Energieverbrauch der dargestellten Anordnung langsam ab. Da für die Zündung des Zündelementes ZE eine Mindestspannung am Kondensator 172 notwendig ist, über- wacht die Einheit 168 diese Spannung, und wenn diese unter eine vorgegebene Grenze fällt, bei der eine sichere Auslösung des Zündelementes nicht mehr gewährleistet ist, wird der Zündschalter SZ ebenfalls betätigt und die Zündung ausgelöst, obwohl die vorgegebene Verzögerungszeit möglicherweise noch nicht abgelaufen ist. Wenn dies nicht vorgenommen würde, könnte es geschehen, daß die Betriebsspannung UB für den Betrieb der elektronischen Anordnung noch ausreicht und das UND-Glied 170 schließlich über sein Ausgangssignal den Zündschalter SZ schließt, daß jedoch in diesem Augenblick die im Kondensator 172 gespeicherte Energie nicht mehr ausreicht, das Zündelement auszulösen, so daß nach einer Spregung eine noch nicht gezündete Ladung in dem Haufwerk verbleiben würde, was unter allen Umständen vermieden werden muß. Dieser zuletzt geschilderte Fall kann jedoch nur bei einem Fehler auftreten, insbesondere bei einer zu kleinen Kapazität des Kondensators 172 infolge unzulässig großer Toleranzen.With the last programming pulse, with which the counter 106 reaches its end position reached, the supply of signals via lines 101 and 103 is interrupted, be it that the blasting machine switches off the energy supply, be it that the detonator with the shortest delay time by triggering the connection to the blasting machine interrupts. The capacitor 172 therefore receives for the duration of the delay time no more energy, and the voltage in it falls due to the energy consumption the arrangement shown slowly. As for the ignition of the ignition element ZE a minimum voltage on the capacitor 172 is necessary, wakes up the unit 168 this voltage, and if this falls below a predetermined limit, in which a reliable triggering of the ignition element is no longer guaranteed the ignition switch SZ is also actuated and the ignition is triggered, although the specified one Delay time may not have expired. If not done it could happen that the operating voltage UB for the operation of the electronic Arrangement is still sufficient and the AND gate 170 finally via its output signal the ignition switch SZ closes, but that in the capacitor at this moment 172 stored energy is no longer sufficient to trigger the ignition element, so that a charge that has not yet been ignited remains in the pile after a detonation would, which must be avoided at all costs. This last described However, the case can only occur in the event of an error, especially one that is too small Capacity of the capacitor 172 due to impermissibly large tolerances.
Durch die beschriebene Anordnung mit dem der Programmierung der Verzögerungszeit vorgeschalteten Entsicherungsphase wird erreicht, daß die Einstellung der Verzögerungszeit und Auslösung der Zündung nur durch die dafür vorgesehenen Impulse von der Zündmaschine erfolgt, so daß eine größtmögliche Sicherheit gewährleistet ist.Through the arrangement described with the programming of the delay time upstream release phase is achieved that the setting of the delay time and triggering of the ignition only by the pulses provided for this purpose from the ignition machine takes place so that the greatest possible security is guaranteed.
Die in Fig. 7 beschriebene Schaltungsanordnung läßt sich auch allgemein zweckmäßig verwenden, wenn also beispielsweise durch Signale, die von einem Sender über eine möglicherweise gestörte Strecke zu einem Empfänger übertragen werden, eine Anordnung in dem Empfänger ausgelöst werden soll, die durch Störsignale keinesfalls ausgelöst werden darf. Dabei wird dann das Auslösesignal unmittelbar nach der bzw. der letzten Entsicherungsphase übertragen und nur bei umgeschaltetem Flip-Flop 164 ausgewertet.The circuit arrangement described in FIG. 7 can also be used in general Use it appropriately, for example when using signals from a transmitter be transmitted to a receiver over a possibly disturbed route, an arrangement is to be triggered in the receiver, which is by no means due to interfering signals triggered may be. The trigger signal is then immediately after the or the last Transferring the unlocking phase and only evaluated when the flip-flop 164 is switched.
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- 1984-11-13 DE DE19843441413 patent/DE3441413A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DYNAMIT NOBEL AG, 5210 TROISDORF, DE |
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8141 | Disposal/no request for examination |