DE69312609T2

DE69312609T2 - Programmierbare integrierte Schaltung zur Detonationsverzögerung

Info

Publication number: DE69312609T2
Application number: DE69312609T
Authority: DE
Inventors: Andre Guimard; Denis Harle; Claude Pathe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-09-17
Filing date: 1993-09-06
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2013-09-07
Also published as: EP0588685B1; FR2695719A1; ES2105166T3; US5520114A; DE69312609D1; EP0588685A1; FR2695719B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Sprengzündern vom Typ mit elektronischem Zündmodul mit integrierter Verzögerung sowie einen codierten Aufbau zur Steuerung eines Sprengens und codierte Zündmodule für dessen Einsatz.
Bei den meisten Sprengarbeiten wird die Detonation der Sprengladungen nach einer ganz genauen zeitlichen Abfolge hervorgerufen, um das Ergebnis der Sprengarbeit zu verbessern und deren Auswirkungen besser zu kontrollieren.
Auf herkömmliche Art und Weise werden die verschiedenen Verzögerungszeiten zwischen den Explosionen der Sprengladungen durch ein pyrotechnisches Verfahren im Bereich der Sprengzünder selbst erzielt. Die Sprengzünder werden gleichzeitig durch eine Zündvorrichtung initiiert, die eine gewisse elektrische Energie in eine Sprengleitung liefert, die die Sprengzünder in Serie oder parallel miteinander verbindet.
Jedoch ist die durch das Verbrennen einer pyrotechnischen Verzögerungszusammensetzung erzeugte pyrotechnische Verzögerung von relativer, manchmal für gewisse Anwendungen unzureichender Genauigkeit.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde in letzter Zeit die Verwendung von Vorrichtungen zur Zündung von Sprengzündern mit integrierter Verzögerung vom elektronischen Typ vorgeschlagen, die es ermöglichen, die Genauigkeit, die in der Elektronik erzielbar ist, zu nützen, um die Verzögerungszeitbereiche, die vorher auf pyrotechnischem Wege erzielt wurden, zu bereichern und zu verfeinern. Insbesondere in dem US-Patent 4.674.047, das als Basis für den Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 4 genommen wurde, sowie in einem Artikel, der eine Konferenz wiedergibt, die die Erfinder über eben diesen Gegenstand gegeben haben, "The Development Concept of the Integrates Electronic Detonator - Worsey-Tyler - Society of Expiosives Engineers - Proceedings of the 9th Conference of Explosives and Blasting Techniques - 1983 January 31 - February 4", wurden Sprengzünder vorgeschlagen, die mit elektronischen Mitteln ausgestattet sind, die es ihnen ermöglichen, mit einer äußeren Steuereinheit einen Dialog zu führen. Jeder Sprengzünder ist mit einem C-Speicherglied versehen, dessen Entladung die Sprengladung aktiviert. Die Verzögerungszeiten jedes Sprengzünders können vor Ort programmiert werden, wobei vorher jedem Sprengzünder, beispielsweise beim Verlassen der Fabrik, ein Erkennungscode zugeteilt wurde.
Die Steuereinheit für das Sprengen ist derart ausgeführt, daß Informationen zur Erkennung der Verzögerungszeiten und andere Informationen und Steuersignale ausgesandt werden können. Außerdem zeigt sie die Antwort der Sprengzünder nach einer Abfrage durch die Steuereinheit für das Sprengen, die die Erkennung und die für jeden von ihnen gespeicherte Verzögerungszeit darstellt, an.
Bei einer Sprengfolge erhalten die Sprengzünder von der Steuereinheit für das Sprengen den Befehl zur Ladung des vorgenannten C-Speichergliedes und sodann zum Sprengen. Sie senden an die Steuereinheit für das Sprengen Informationen zurück, die es dieser Einheit ermöglichen, den ordnungsgemäßen Ablauf der Sprengfolge zu kontrollieren. Die Sprengzünder werden zu diesem Zweck mit einer lokalen Intelligenz durch Mikroprozessor versehen. Die Verzögerungszeiten, mit denen sie programmiert sind, werden in energieunabhängigen Speichern gespeichert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung von elektronischen Zündmodulen mit integrierter Verzögerung sowie einen Aufbau zur Steuerung eines Sprengens und ein codiertes Zündmodul für dessen Einsatz zu schaffen, die den Sprengzündern die vorgenannten Vorteile der Sprengzünder mit integrierter elektronischer Verzögerung, jedoch auch eine sehr einfache Herstellungs- und Betriebsweise verleihen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung von Sprengzündern vom Typ mit elektronischem Zündmodul mit integrierter Verzögerung, wobei jedes codierte Zündmodul ein C-Speicherglied, das dafür bestimmt ist, sich nach dem Aufladen in einen Zünderkopf seines Sprengzünders zu entladen, um dort einen elektrischen Zündimpuls zu erzeugen, eine Zeitbasis sowie eine Logikeinheit aufweist, die mit einem Speicher zum Speichern einer Verzögerungszeit im Zündmodul für die Explosion des Sprengzünders bei einer Sprengfolge versehen ist, wobei die Zündmodule dafür geeignet sind, mit einer Steuereinheit für das Sprengen zu kommunizieren, die dafür bestimmt ist, ihnen insbesondere einen Ladebefehl für das C-Speicherglied sowie einen Sprengbefehl zu übertragen und von den Modulen eine Information oder Informationen zu erhalten, die deren Zustand entsprechen, bei welchem Verfahren vor einer Sprengfolge in den Zündmodulen ihre Verzögerungszeiten mit einer Programmiereinheit gespeichert werden.
Erfindungsgemäß ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Programmierung der Zündmodule ausgeführt ist, die programmierten Verzögerungszeiten mittels der Programmiereinheit zur Steuereinheit für das Sprengen übertragen werden, und dadurch, daß die Steuereinheit für das Sprengen vor dem Schritt des Ladens und dem Schritt des Sprengens die Zündmodule gleichzeitig durch einen Prüfbefehl direkt abfrägt, und dadurch, daß die Zündmodule eine ihren Zustand betreffende Gesamtinformation an die Steuereinheit für das Sprengen gemäß einer zeitlichen Folge zurückgeben, die der zeitlichen Folge des Sprengens entspricht.
Der Austausch zwischen der Steuereinheit für das Sprengen und den Zündmodulen erfolgt mit Hilfe von codierten Binärmeldungen.
Da die Kommunikation über eine zweiadrige Leitung erfolgt, milssen die Steuereinheit für das Sprengen und die Zündmodule unempfindlich gegenüber Verschlechterungen sein, die sich in den elektrischen Signalen bei deren Übertragung auf dieser Leitung ergeben können.
Die an den Sprengzünder übertragenen Meldungen sind in C-Form (8,4) codiert.
Nach der Codierung wird ein mit 4 Informationsbits gebildetes Wort an den Übertragungskanal in Form einer Meldung mit 8 Bits ausgesandt.
Die Einführung von 4 Zusatzbits (Kontrollbits) ermöglicht es dem Empfänger:
- das Vorhandensein von einem oder zwei Fehlern in der Meldung, die durch Störungen im Übertragungskanal verursacht wurden, zu erfassen,
- die Basisinformation zu rekonstruieren, falls die Meldung nur einen Fehler enthält.
Der C-Code(8,4), der für die vorliegende Erfindung verwendet wird, wird aus einem zyklischen C-Code (7,4) erstellt, dem ein Paritätsbit hinzugefügt wird, das in Abhängigkeit von dem Wert der 7 anderen Meldungsbits berechnet wird.
Nach Erhalt einer Meldung durchläuft das Zündmodul eine Decodierungsphase, die die Wiedergewinnung der 4 Informationsbits dieser Meldung ermöglicht. Falls ein aufgedeckter Fehler nicht korrigiert werden kann, wird eine Fehlermeldung zu der Steuereinheit für das Sprengen zurückgesandt.
Zwei Meldungstypen können von dem Sprengzünder erhalten werden:
- ein Befehl,
- eine Verzögerung + eine Ordnungsnummer.
Befindet sich das Zündmodul in der Empfangsphase, weiß es, welcher Meldungstyp ihm übertragen wird. Jedem Empfang geht nämlich der Erhalt eines entsprechenden Befehls voraus.
Nach Erhalt und Decodierung eines Befehls geht die Logikeinheit des Zündmoduls zur Ausführung der entsprechenden Funktion über.
Vorzugsweise wird die Zeitbasis jedes Zündmoduls bei der Programmierung des entsprechenden Moduls auf die Verzögerungszeit gemessen.
Vorzugsweise sind die Verzögerungszeiten für jedes Modul unterschiedlich, und die Module senden die angeforderten Informationen nach einer Informationsrücksendezeit in Abhängigkeit von der in jedem von ihnen gespeicherten Verzögerungszeit zurück, wobei die Steuereinheit für das Sprengen für jedes der Module Zeitfenster für den Empfang entsprechend dieser Rücksendezeit öffnet.
Vorzugsweise frägt die Steuereinheit für das Sprengen gleichzeitig vor dem Schritt des Ladens und dem Schritt des Sprengens durch einen Prüfbefehl direkt die Zündmodule ab, und die Zündmodule senden an die Steuereinheit für das Sprengen eine ihren Zustand betreffende Gesamtinformation zurück.
Die Erfindung betrifft auch einen codierten Aufbau zur Steuerung eines Sprengens, bestehend aus einer Steuereinheit für das Sprengen und Zündmodulen mit integrierter elektronischer Verzögerung für einen Sprengzünder, die elektrisch direkt mit der Steuereinheit für das Sprengen verbunden sind, und einer Programmiereinheit.
Die Verbindung zwischen der Steuereinheit für das Sprengen und den Zündmodulen dient zur Versorgung der Zündmodule sowie zur Kommunikation zwischen der Steuereinheit für das Sprengen und den Zündmodulen.
Der codierte Aufbau zur Steuerung eines Sprengens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zündmodule Mittel aufweisen, die ihnen gestatten, der Steuereinheit für das Sprengen Informationen in Form eines Mehrverbrauchs an Netzstrom zu senden, wobei die Steuereinheit für das Sprengen mit Mitteln zur Erfassung eines Mehrverbrauchs an Netzstrom im Vergleich zum mittleren Verbrauch der Zündmodule versehen ist.
Der codierte Aufbau wird vorzugsweise durch die verschiedenen nachfolgenden Merkmale ergänzt, die alleine oder in allen ihren möglichen technischen Kombinationen eingesetzt werden:
- jedes Zündmodul umfaßt eine von einem RC-Glied gebildete Zeitbasis;
- die Programmiereinheit ist in der Lage, für die Speicherung der Verzögerungszeiten der Explosion in den Zündmodulen mit jedem Zündmodul getrennt zu kommunizieren, und die Steuereinheit für das Sprengen ist in der Lage, bei einer Sprengfolge die Sprengphasen zu übertragen;
- die Programmiereinheit ist mit Mitteln zur Speicherung der gesamten Verzögerungszeiten, die in den Zündmodulen programmiert werden, versehen. Die Steuereinheit für das Sprengen und die Programmiereinheit sind zur Kommunikation in der Lage, um vor einer Sprengfolge die Übertragung der gesamten programmierten Verzögerungszeiten zu gestatten;
- die Steuereinheit für das Sprengen und die Programmiereinheit sind mit Codiermitteln, die dazu bestimmt sind, ihren Zugang auf befugte Personen zu beschränken, und mit Mitteln zur internen gegenseitigen Erkennung vor der Übertragung der programmierten Verzögerungszeiten von der Programmiereinheit zur Steuereinheit versehen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist auch ein Zündmodul für einen Sprengzünder, bestehend aus einer Versorgungsschaltung, einer Verbindungsschnittstelle, einer Steuerschaltung für die pyrotechnische Ladung, die insbesondere ein C-Speicherglied, das dazu bestimmt ist, sich nach dem Aufladen in einen Zünderkopf des Sprengzünders zu entladen, sowie eine logische Steuerschaltung für den Aufbau umfaßt.
Erfindungsgemäß ist dieses Zündmodul dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung für die pyrotechnische Ladung eine in Serie mit dem C- Speicherglied angebrachte Stromversorgung, beispielsweise die Netzspannung, einen Transistor zur Steuerung der Ladung des C-Speichergliedes und einen Widerstand umfaßt, der durch diejenige seiner Anschlußklemmen, die nicht direkt mit dem C-Speicherglied verbunden ist, mit einem Schalttransistor für die Entladung des C-Speichergliedes zur Erde verbunden ist.
Unter Berücksichtigung des Umfeldes, in dem diese Zündmodule verwendet werden sollen, ermöglicht es die Einfachheit der Struktur der Zündmodule, die von der Erfindung vorgeschlagen wird, für diese eine große Zuverlässigkeit in der Verwendung zu gewährleisten. Insbesondere die Mittel für die Kommunikation zwischen den erfindungsgemäßen Zündmodulen und deren Einheit zur direkten Steuerung des Sprengens sind äußerst vereinfacht. Auch die Zündmodule und die Sprengzünder sind in der Herstellung alle identisch und codiert; sie können nur vor Ort bei deren Programmierung der Verzögerungszeit individualisiert werden.
Diese Zündmodule sind nicht polarisiert. Sie können in großer Anzahl (200 und mehr) in Parallelschaltung verwendet werden, ohne daß sich Probleme ergeben, die auf einen zu starken Netzstrom zurückzuführen sein könnten.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Sprengzünder der Aufbauten für das Sprengen eine große Betriebssicherheit aufweisen. Die Zündmodule besitzen keine inneren Energiequellen und weisen keinerlei Gefahren des ungewollten Entzündens außerhalb der Sprengfolgen auf. Es sind insbesondere Verfahren vorgesehen, die den Zugang zur Programmierung der Module und zur Steuerung der Sprengfolgen einschränken, mit insbesondere einer codierten Paarbildung zwischen einerseits der Programmiereinheit und der Steuereinheit für das Sprengen und andererseits dem Aufbau zur Steuerung des Sprengens und den Zündmodulen.
Vorzugsweise ist die Impedanz zwischen der Versorgung der Steuerschaltung für die pyrotechnische Ladung und dem Zünderkopf ausreichend groß, damit der von der Netzspannung in dem Zünderkopf erzeugte Strom, welchen Zustand die Steuertransistoren auch immer haben mögen, geringer als der Wert des Grenzstroms für die Nichtfunktion des Zünderkopfes ist.
Vorzugsweise hat also der Entladewiderstand des Speicherkqndensators einen ausreichend großen Wert, damit der von der Versorgung im Zünderkopf erzeugte Strom, welchen Zustand die Steuertransistoren auch immer haben mögen, geringer als der Wert des Grenzstroms für die Nichtfunktion des Zünderkopfes ist.
Die nachfolgende Beschreibung hat nur darstellenden und nicht einschränkenden Charakter. Sie ist im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen zu betrachten, wobei:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Sprengzünders ist, der mit einem Zündmodul mit integrierter elektronischer Verzögerung gemäß einer Ausführungsart der Erfindung versehen ist;
die Fig. 2A, 2B und 2C chematische Darstellungen eines Aufbaus für das Sprengen sind, bestehend aus parallel montierten Sprengzündern vom Typ jener, die in Figur 1 dargestellt sind, die die beim Sprengen, bei der Programmierung bzw. bei der Übertragung der Programmierinformationen zu der Sprengkonsole erstellten Kommunikationsschaltungen darstellen;
Fig 3 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Aufbaus eines Zündmoduls ist;
Fig 4 eine Darstellung der Steuerschaltung für die pyrotechnische Ladung eines erfindungsgemäßen Zündmoduls ist;
Fig 5 eine Darstellung der Kommunikationsschnittstelle desselben Zündmoduls ist;
Fig 6 eine Darstellung der Versorgungsschaltung desselben Zündmoduls ist;
Fig 7 eine Darstellung der logischen Einheit desselben Zündmoduls ist; und
Fig 8 eine schematische Darstellung des Kommunikationsprinzips bei einer bevorzugten Ausführungsart ist (während der Übertragung (A) und während des Empfangs (B)).
Der in Figur 1 dargestellte Sprengzünder mit integrierter elektronischer Verzögerung umfaßt eine Hülle 1, die ihm als Gehäuse dient und deren Körper 2 eine längsförmige zylindrische Form aufweist, die an einem ihrer Enden durch einen Boden 3 begrenzt ist. An ihrem anderen Ende ist diese Hülle 1 durch einen ebenfalls längsförmigen Stopfen 4 verschlossen, wobei die Wandungen der Hülle 1 mit dem Stopfen 4 durch eine Bördelverbindung 5 fest verbunden sind. Die Hülle 1 ist aus einer Aluminiumlegierung und der Stopfen 4 ist aus einem Standard-PVC hergestellt.
Das Ende 3 der Hülle ist mit einem Innenhütchen aus Aluminium 6 verbunden, bestehend aus einem Boden 7, der entlang eines Querschnittes der Hülle 1 angeordnet und durch einen zylindrischen Mantel 8, der sich von dem Boden 7 zu dem Boden 3 erstreckt, eingefaßt ist, wobei sich die Außenwandungen dieses Mantels 8 im wesentlichen an die Innenwandungen der Hülle 1 anschmiegen. Durch den Boden 7 dieses Innenhütchens 6 geht in seiner Dicke eine Bohrung 9, deren Kontur ein auf die Achse der Hülle 1 zentrierter Kreis ist. Dieses Innenhütchen 6 begrenzt mit dem Boden 3 und den Wandungen des Körpers 2 der Hülle 1 eine Kammer 10, die in ihrem Inneren eine Ladung 11, wie beispielsweise Penthrit, enthält, wobei diese Ladung 11 durch ein Zündgemisch 12 ergänzt wird, das in der Kammer 10 im Bereich des Innenhütchens 6 angeordnet ist. Die Anteile von Penthrit und Zündgemisch sind 0,6 g bzw. 0,2 g.
Auf der Seite des Innenhütchens 6, die der Kammer 10 gegenüberliegt, ist ein Zünderkopf 13 angeordnet, der sich axial in der Hülle 1 erstreckt und durch eine zylindrische Verkleidung 14 geschützt ist. Dieser Zünderkopf 13 ist direkt mit einem elektronischen Zündmodul mit integrierter Verzögerung 15 verbunden, das in der Hülle 1 zwischen der Verkleidung 14 und dem Stopfen 4 angeordnet ist. Dieses Elektronikmodul 15 wird an seinem Ende im Bereich des Stopfens 4 durch zwei Manteldrähte 16a und 16b gespeist, die den Stopfen 4 in seiner Höhe durchqueren und das Modul 15 mit der Zündschaltung verbinden.
Ein Strom mit einer Stärke, die größer als die Funktionsschwellenstärke ist, initiiert den Zünderkopf 13, der über das Innenhütchen 6 in der Öffnung 9 die Ladung 12 erregt und die Sprengung auslöst.
Bezugnehmend auf die Figuren 2A, 2B und 2C ist nun zu sehen, daß die Zündmodule 15 der Sprengzünder direkt nach einem parallelen Netz an einer Steuereinheit für das Sprengen 17, die auch Sprengkonsole genannt wird, montiert ist. Der Aufbau für das Sprengen umfaßt auch eine Programmiereinheit oder -konsole 18. Diese ist dazu bestimmt, einerseits die Programmierung jedes Moduls 15 vor seiner Anbringung in einem Loch und insbesondere die Speicherung der Verzögerungszeit in jedem Modul 15, welche ihm zugeteilt wird, zu gestatten. Andererseits ermöglicht die Programmierkonsole 18 die Speicherung der programmierten Verzögerungszeiten in der Steuereinheit für das Sprengen 17.
Figur 2A zeigt den Aufbau für das Sprengen im Anschlußzustand bei einer Sprengfolge.
Die Steuereinheit für das Sprengen 17 ist mit den Sprengzündern verbunden, und die Programmierkonsole 18 ist nun inaktiv.
Figur 2B zeigt den Aufbau für das Sprengen in einem ersten Anschlußzustand vor einer Sprengfolge. Die Programmiereinheit 18 ist an die Zündmodule 15 für die spezifische Programmierung der Zündmodule auf die Verzögerungszeit angeschlossen.
Figur 2C zeigt den Aufbau für das Sprengen in einem zweiten Anschlußzustand vor einer Sprengfolge. Dieser zweite Anschlußzustand ermöglicht nach der Durchführung der Programmierung der Zündmodule 15 mit Hilfe der Programmierkonsole 18 die Übertragung der programmierten Verzögerungszeiten an die Steuereinheit für das Sprengen 17.
Ein Zündmodul 15, wie schematisch in Figur 3 dargestellt, umfaßt vier Untersysteme: eine Steuerschaltung für die pyrotechnische Ladung 300, eine Kommunikationsschnittstelle 301, eine Versorgungsschaltung 302, eine logische Einheit 303 zur Steuerung des gesamten Mikrosystems.
Die Steuerschaltung für die pyrotechnische Ladung ist genauer in Figur 4 dargestellt. Diese Schaltung umfaßt im wesentlichen fünf N-Kanal-Feldeffekttransistoren MOS, die in dem Schema mit den Bezugszeichen 19, 20, 22, 23 und 192 bezeichnet sind, und zwei P-Kanal-Feldeffekttransistoren MOS, die in dem Schema mit den Bezugszeichen 21 und 191 bezeichnet sind.
Der Transistor 19 ist in einer Source-Schaltung montiert, wobei seine Quelle direkt mit der Erde verbunden ist. Sein Drain ist über einen Widerstand 26 an eine Prüfschaltung eines Kondensators 29 angeschlossen, der das C- Speicherglied (Speicher-C-Glied) des Zündmoduls bildet. Seine Gate- Elektrode ist an eine Prüfnetzspannung angeschlossen.
Der Transistor 20 ist in einer Source-Schaltung montiert und mit seiner Quelle direkt mit der Erde verbunden. Seine Gate-Elektrode ist an die logische Steuereinheit 303 des Mikrosystems zur Zündung des Sprengzünders angeschlossen, von der sie den Befehl zum Laden des Kondensators 29 erhält. Mit seinem Drain ist der Transistor 20 an die Gate-Elektrode des Transistors 21 angeschlossen. Ein Widerstand 30 ist parallel zwischen der Gate-Elektrode und der Quelle des Transistors 21 montiert.
Der Transistor 21 ist mit seinem Drain an einer Rückschlagdiode 28 angeschlossen, die für die Ströme, die sie von dem Transistor 21 zu einem Widerstand 27 von 12 kOhm durchqueren, durchlässig ist. Der Widerstand 27 ist in Serie mit der Diode 28 und dem Transistor 21 montiert, wobei diese drei Komponenten eine Klemme des Zünderkopfes 13 mit der Netzspannung L verbinden.
Der Widerstand 27 und der Zünderkopf 13 sind auch mit ihrer gemeinsamen Klemme an eine der Klemmen des Kondensators 29 angeschlossen, dessen andere Klemme mit der Erde verbunden ist. Dieser Kondensator 29 weist eine Kapazität von 100 µF auf.
Der Transistor 22 bildet mit einem Widerstand 31 eine Entladeschaltung ohne Zündung für den Speicherkondensator 29. Wenn der Befehl zum Entladen des Kondensators 29 an den Transistor 22 ergeht, schließt sich dieser Transistor 22 und legt den Kondensator 29 über seine beiden Klemmen an Erde. Der Kondensator 29 entlädt sich nun über den Widerstand 31.
Der Transistor 23 ist mit seinem Drain an die andere Klemme des Zünderkopfes 13 angeschlossen, in bezug zu jener, die an die Netzspannung L angeschlossen ist. Seine Quelle ist mit der Erde verbunden und seine Gate- Elektrode ist mit der logischen Einheit 303 verbunden, um ein Zündbefehlssignal empfangen zu können. Ein Widerstand 24 ist parallel zwischen der Gate-Elektrode des Transistors 23 und der Erde montiert.
Der Transistor 20 hat als einzige Funktion die Anpassung des Spannungsniveaus zwischen den Ausgängen der logischen Einheit 303 zur Steuerung des Mikrosystems und den Befehlen der anderen Transistoren. Die Aufladung des Speicherkondensators 29 wird von dem Transistor 21 befohlen, der dazu bestimmt ist, diesen Kondensator 29 mit der Netzspannung L zu verbinden. Der Schließbefehl wird an den Transistor 21 über den Niveauanpassungstransistor 20 übertragen.
Der Transistor 23 ist das Zündorgan für die Ladung. Wenn der Zündbefehl an ihn übertragen wird, schließt sich der Transistor 23 und legt jene der Klemmen des Zünderkopfes 13, die nicht mit dem Kondensator 29 verbunden ist, an Erde. Der Kondensator 29 entlädt sich in den Zünderkopf 13 und löst die Zündung aus.
Eine Schaltung 400, bestehend aus einem Komparator 193, mit dessen Hilfe die Spannung des Kondensators 29 quantifiziert werden kann, gewährleistet die Verbindung der Steuerschaltung mit einem Mikrokontroller 45 der logischen Einheit 303.
Die in der Figur 4 dargestellte Schaltung vereint alle für den Sprengvorgang erforderlichen Steuerelemente: der Transistor 23 führt die Umschaltung der pyrotechnischen Ladung durch; die Transistoren 20 und 21 führen die Aufladung des Zündkondensators 29 durch; der Transistor 22 bildet mit dem Widerstand 31 die Entladeschaltung des Kondensators 29; und die Transistoren 19, 191 und 192 bilden eine Prüfschaltung für den Kondensator 29 und den Zünderkopf 13.
Bei Unterspannungsetzung wird die Schaltung in den folgenden Zustand versetzt: der Transistor 20 ist offen, was bewirkt, daß der Transistor 21 auch offen ist und der Kondensator 29 nicht aufgeladen werden kann. Der Transistor 22 ist geschlossen, was bewirkt, daß jede mögliche Ladung des Kondensators 29 entladen wird. Die Transistoren 19 und 191 sind offen, was bewirkt, daß die Prüfschaltung gehemmt wird. Der Transistor 23 ist offen, was bewirkt, daß kein Strom durch den Zünderkopf 13 fließen kann.
Damit ein Strom möglicherweise als gefährlich betrachtet werden kann und den Zünderkopf 13 zündet, ist es gleichzeitig erforderlich, daß die Transistoren 21 und 191 bei einem Ausfall geschlossen sind, daß der Transistor 22 bei einem Ausfall offen ist und daß der Transistor 23 bei einem Ausfall geschlossen ist. Diese Möglichkeit ist sehr unwahrscheinlich. Wenn sie eintreten würde, wäre der Zünderkopf an die Netzspannung L über den Transistor 21 und den Widerstand 27 von 12 kOhm angeschlossen. Aufgrund der Größe der Impedanz, die von dem Zünderkopf 13 und dem Widerstand 27 gebildet wird, wäre der Maximalstrom, der durch den Zünderkopf 13 fließt, von einer Stärke von ungefähr 2 Milliampere, d.h. deutlich kleiner als die für die Funktion des Zünderkopfes 13 erforderliche Schwellenstärke, oder mit anderen Worten wesentlich kleiner als der Maximalstrom für die Nichtfunktion, der ungefähr 130 Milliampere beträgt. Somit hat der Widerstand 27 in der pyrotechnischen Schaltung eine doppelte Funktion: er gewährleistet die Begrenzung des Stroms zum Zeitpunkt des Ladens des Kondensators 29; er gewährleistet den Schutz des Zünderkopfes 13 in dem sehr unwahrscheinlichen Fall eines gleichzeitigen Ausfalls der Transistoren 21, 22 und 23.
Bei dem Test lädt der Transistor 19 den Zündkondensator 29 mit 100 µF unter eine Spannung von 3 V. Die auf den Zündwiderstand übertragene Energie beträgt nun 0,16 mJ/Ohm. Dieser Wert ist geringer als die Maximalenergie für die Nichtfunktion, die 0,16 mJ bei 5 µF beträgt. Somit stellt die Ladung des Sprengkondensators während der Testphase keine Gefahr dar.
Durch Stromzuführung ist die Prüfschaltung in der Lage, das Vorhandensein des Zünderkopfes 13 zu erfassen. Dieser Strom beträgt ungefähr 1 mA, d.h. weniger als die Schwelle der Maximalstärke für die Nichtfunktion, die ungefähr 130 mA beträgt.
Die Kommunikationsschnittstelle eines Zündmoduls ist im besonderen in Figur 5 dargestellt. Sie umfaßt eine Empfangsuntereinheit 32 und eine Sendeuntereinheit 33. Diese beiden Untereinheiten 32 und 33 gewährleisten die bidirektionale Verbindung einerseits mit der Sprengkonsole 17 und andererseits mit der Programmierkonsole 18, wenn sie an das Modul 15 angeschlossen ist.
Die Empfangsuntereinheit 32 ist dazu bestimmt, die Polaritätsänderungen, die an die Leitung durch die Sprengkonsole 17 oder die Programmierkonsole 18 angelegt werden, zu erfassen. Sie umfaßt im wesentlichen vier N-Kanal- Feldeffekttransistoren VMOS, die mit den Bezugszeichen 341 und 344 bezeichnet und jeweils in Source-Schaltung montiert sind, wobei die Quelle direkt mit der Erde verbunden ist, sowie einen P-Kanal-Feldeffekttransistor VMOS, der mit dem Bezugszeichen 345 bezeichnet und in Drain-Schaltung montiert ist, wobei der Drain über einen Widerstand 374 an Erde gelegt ist. Die Gate-Elektrode des Transistors 341 ist einerseits an die logische Einheit 303 zur Steuerung des Mikrosystems und andererseits an einen Widerstand 373 angeschlossen, über den die Gate-Elektrode an Erde gelegt ist. Der Drain des Transistors 341 ist einerseits mit der Gate-Elektrode 342 und andererseits über einen Widerstand 371 mit dem Versorgungsmodul verbunden, das detaillierter in bezug auf Figur 6 beschrieben ist.
Der Drain des Transistors 342 ist mit einer gemeinsamen Klemme 361 verbunden, an die auch ein Widerstand 36, der Drain des Transistors 343 und die Leitung angeschlossen sind. Die gemeinsame Klemme 361 ist über den Widerstand 36 mit der Betriebsspannung VCC verbunden.
Die Gate-Elektrode des Transistors 343 ist einerseits über einen Widerstand 372 an das Versorgungsmodul und andererseits an den Drain des Transistors 344 angeschlossen. Die Gate-Elektrode des Transistors 344 ist einerseits über einen Widerstand 374 an Erde gelegt und andererseits an den Drain des Transistors 345 angeschlossen. Die Quelle des Transistors 345 ist an die Betriebsspannung VCC angeschlossen, und die Gate-Elektrode des Transistors 345 ist mit der logischen Einheit 303 für die Steuerung des Mikrosystems verbunden.
Die Transistoren 342 und 343 wandeln die Schwankungen der Leitung in Impulse um, die für die logische Einheit 303 verständlich sind, während die Transistoren 341 und 344 den Ruhezustand des Signals "line in" auf dem unteren Niveau festlegen. Da die Empfangsuntereinheit 32 nur für die Polarität und nicht für die Amplitude der an ihren Eingang angelegten Signale empfindlich ist, ist diese Untereinheit für die Phänomene der Leitungsverluste weniger empfänglich
Die Sendeuntereinheit 33 umfaßt einen N-Kanal-Feldeffekttransistor VMOS, der mit dem Bezugszeichen 38 bezeichnet ist, und zwei Widerstände, die mit den Bezugszeichen 39 und 391 bezeichnet sind. Der Transistor 38 ist in Source-Schaltung montiert, wobei die Quelle direkt mit der Erde verbunden ist. Seine Gate-Elektrode ist einerseits über den Widerstand 391 an Erde gelegt und andererseits mit der Ausgangsleitung verbunden. Der Drain des Transistors 38 ist über den Widerstand 39 an die Netzspannung E angeschlossen. Der Widerstand mit 470 Ohm erzeugt einen Mehrverbrauch an Strom in der Leitung E, wenn ein Spannungsimpuls von der Ausgangsleitung des Mikrokontrollers an die Gate-Elektrode des Transistors 38 geliefert wird.
Die Versorgung eines Zündmoduls 15 ist in Figur 6 dargestellt. Diese Schaltung ist dazu bestimmt, eine Gleichspannung von ungefähr 4 Volt, inkl. während der Sprengphase, zu liefern. Dieses Modul umfaßt im wesentlichen ein Zener-Diodenpaar 40, eine Gleichrichterbrücke 41, einen ersten Spannungsregulator 42, einen zweiten Spannungsregulator 43 und einen Kondensator 44 mit 1000 µF.
Die Gleichrichterbrücke 41 lenkt die von der Leitung kommende Spannung und befreit das Zündmodul von jeder Polarisation.
Der erste Spannungsregulator 42 gewährleistet eine Ladespannung von 12 Volt für den Kondensator 44 bei einer Netzspannung zwischen 12 Volt und 30 Volt "im Absolutwert".
Der zweite Spannungsregulator 43 verwendet, um den Rest des Systems mit 4 Volt zu speisen, die Netzspannung oder Energie, die von dem Kondensator 44 gespeichert wurde.
Die logische Einheit 303, die die Steuerung jedes Zündmoduls 15 gewährleistet, ist vom herkömmlichen Typ. Sie ist in Figur 7 dargestellt.
Die logische Einheit 303 steuert die Kommunikationen mit der Leitung sowie die Steuerungen der pyrotechnischen Ladung. Sie umfaßt einen Mikrokontroller 45, der einen Programmspeicher aufweist, sowie einen "Verzögerungszeit-" Speicher 47, der ein Speicher vom Typ EEPROM ist. Die Speicherung der Verzögerungszeit erfolgt somit ständig, kann jedoch jederzeit gelöscht und elektrisch neu programmiert werden.
Die Technologie des Mikrokontrollers 45 ermöglicht einen möglichst geringen Verbrauch, eine ausreichende Ausführungsgeschwindigkeit und eine ausreichende Anzahl von Eingängen und Ausgängen.
Um optimale industrielle Bedingungen (Funktionszuverlässigkeit im betrieblichen Umfeld und möglichst geringe Selbstkosten bei der Herstellung) zu erzielen, wird die Zeitbasis nicht von einem Quarz, sondern von einem einfachen RC-Glied, das mit 48 und 49 bezeichnet ist, gesteuert.
Da die Herstellungstoleranzen der Standardkomponenten R und C ± 10% betragen, kann die Schwingungsfrequenz jeder Steuervorrichtung um ± 20% in bezug auf die für die Verzögerungszeit des Zündmoduls geforderte Genauigkeit variieren.
Unter der Annahme, daß die Zeitbasis oder die Steueruhr eines Zündmoduls um ± 30% in bezug auf den angestrebten typischen Wert falsch sein kann, können Verzögerungszeiten mit einer größeren Genauigkeit als 0,5 Millisekunden gewährleistet werden. Bei dem Programmierverfahren jedes Zündmoduls wird seine Zeitbasis, die von der Herstellung her falsch ist, genau in bezug auf den Quarz der Programmierkonsole gemessen.
Der Einstellungsfehler der Steueruhr wird gemessen, und ein Korrekturfaktor für den angestrebten genauen Wert wird davon abgeleitet und an dem Zündmodul angewandt, um die richtige Verzögerung zu erhalten.
Die Sprengkonsolen 17 und die Programmierkonsolen 18 sind nun beschrieben. Sie weisen ähnliche Strukturen auf und unterscheiden sich hauptsächlich durch ihre Funktionalität und somit durch die Steuersoftware, mit der sie verbunden sind. Jede Konsole umfaßt:
- eine logische Einheit, die um einen Mikrokontroller organisiert ist, der beispielsweise vom Typ des von der Firma MOTOROLA unter der Bezeichnung 68HC11 vertriebenen wird, und die 512 Oktett EEPROM- Speicher, die es ermöglichen, gewisse Funktionsparameter auf energieunabhängige Weise zu speichern, wie beispielsweise die Verzögerungen der programmierten Module, einen RAM-Lebendspeicher, ein Eingangs- und Ausgangsnetz, eine Kommunikation vom Typ RS232, um es der Sprengkonsole 17 und der Programmierkonsole 18 zu ermöglichen, miteinander zu kommunizieren, umfassend;
- eine Anzeigevorrichtung mit Flüssigleuchtkristallen;
- eine Versorgung, die eine Spannung von ± 5 Volt an die logische Einheit und plus oder minus 10 Volt an die Netzschnittstelle liefert, wobei die erforderliche Vorlaufspannung 15 Volt beträgt;
- eine Netzschnittstelle, die von zwei Untereinheiten gebildet wird, einem Sendeteil, der eine stabilisierte Versorgung darstellt, die umgeschaltet werden kann, um plus 12 oder plus 6 Volt zu liefern, und einem Empfangsteil, der den auf der Leitung verbrauchten Strom mißt und den vorübergehenden Mehrverbrauch der Zündmodule 15 erfaßt.
Die Programmierkonsole 18 umfaßt eine Tastatur mit 12 alphanumerischen Tasten und eine rote Anzeigelampe und verfügt über sechs Funktionen:
- Programmierung der Verzögerungszeit eines Zündmoduls 15;
- Löschen seines Bildschirmes;
- Löschen des Inhalts des Speichers zur Speicherung der Verzögerungszeit eines Zündmoduls 15;
- Test eines Zündmoduls;
- Ablesen der Verzögerungszeit eines Zündmoduls;
- Übertragung der Verzögerungszeiten der programmierten Zündmodule zu der Sprengkonsole.
Das Durchführungsverfahren ist das folgende: die Bedienperson programmiert auf der Tastatur die gewünschte Verzögerungszeit in Millisekunden. Die Verzögerungszeiten können von 1 bis 3000 Millisekunden gehen. Sie sind für jedes Zündmodul unterschiedlich und dienen zu deren Identifikation während der Dialoge zwischen den Zündmodulen und den Konsolen. Für den Sprengmeister ist ein Unterschied von 8 Millisekunden zwischen zwei Verzögerungszeiten eines Sprengzünders nicht bedeutsam. Es ist somit möglich, falls mehrere Sprengzünder pyrotechnisch synchron gesprengt werden sollen, ihnen zueinander um Millisekunden versetzte Verzögerungszeiten zuzuteilen.
Als Variante kann jede Verzögerungszeit durch eine Ordnungszahl der Programmierung ergänzt werden. Durch diese Maßnahmen ist es möglich, mehreren Steuermodulen eine gleiche Verzögerungszeit zuzuordnen, wobei gleichzeitig jedes Steuermodul individuell adressiert werden kann.
Die Bedienperson macht sodann die Verzögerungszeit gültig, indem sie auf die entsprechende Bestätigungstaste drückt. Die Konsole 18 sendet nun den Programmierbefehl an das Zündmodul 15 und befiehlt ihm ein Ablesen der programmierten Verzögerungszeit. Wenn die von dem entsprechenden Modul zurückgesandten Informationen auf eine Millisekunde genau den programmierten entspricht, zeigt der Bildschirm der Konsole 18 an, daß die Programmierung richtig ist. Andernfalls fordert die Konsole 18 eine Wiederaufnahme der Programmierung.
Die Löschfunktion wird verwendet, wenn sich die Bedienperson bei dem Verfahren der Erfassung der Verzögerungszeit geirrt hat. Nach jeder Programmierung eines Zündmoduls 15 wird die Verzögerungszeit in einem EEPROM-Speicher der Programmierkonsole 18 gespeichert. Wenn alle Verzögerungszeiten programmiert und gespeichert sind, werden diese automatisch bei der Verbindung zwischen den beiden Konsolen an die Sprengkonsole 17 mit Hilfe der seriellen Verbindung vom Typ RS232 durch eine Übertragungsfunktion, die auf der Programmierkonsole 18 vorgesehen ist, übertragen. Ein interner Autotest ermöglicht es auch, jedes Zündmodul 15 zu testen. Die Rückanzeige ist eine Gesamtanzeige. Eine rote Anzeigelampe zeigt jedes nicht richtige Verfahren bzw. ein Verfahren, das eine Bestätigung erfordert, an.
Die Sprengkonsole 17 umfaßt drei Tasten Test/Anziehen/Sprengen, zwei Anzeigelampen, grün und rot, für die Testphase und eine Magnetkarte, die für die Sprengkonsole geeignet ist; sie verfügt über fünf Funktionen: automatische Datenübertragung von der Programmierkonsole 18; Test der Zündmodule 15; Löschen des Sprengens; Laden der Speicherkondensatoren 29; Sprengen.
Die Durchführung einer Sprengfolge ist wie folgt. Wenn die Programmierung der Zündmodule 15 mit Hilfe der Programmierkonsole 18 durchgeführt ist, werden, wie vorher angeführt, die programmierten Verzögerungszeiten von den EEPROM-Speichern der Programmierkonsole 18 auf die EEPROM Speicher der Sprengkonsole 17 nach Einführung der entsprechenden Magnetkarte oder jedes anderen Sicherheitselements in die Sprengkonsole, das den Anschluß an die Programmierkonsole gestattet, übertragen. Wenn die Übertragung durchgeführt ist, gibt die Bedienperson an die Sprengkonsole 17 einen Befehl zum direkten Test der Zündmodule 15.
Jedes Zündmodul 15 sendet an die Leitung eine Binärinformation über seinen Betriebszustand: Information vom Typ "Modul richtig" oder "Modul nicht richtig" oder eventuell umfassender.
Die zu der Sprengkonsole 17 ausgesandten Impulse werden für jedes Zündmodul 15 mit einer Verzögerungszeit zurückgesandt, die der Verzögerungszeit entspricht, auf die das Modul 15 programmiert wurde. Beim Erhalt öffnet die Sprengkonsole 17 für jeden Sprengzünder ein Zeitfenster um die von der Konsole 18 programmierte Verzögerungszeit, die sie im Speicher hat. Mit dieser Verzögerungszeit erhält die Konsole 17 eine Information, die es ermöglicht, das Modul 15, von der sie kommt, zu identifizieren, wobei diese Verzögerungszeit der Verzögerungszeit für das Sprengen entspricht, mit der das Modul programmiert wurde. Dies setzt somit voraus, daß die Übertragung der Verzögerungszeiten durch die Programmierkonsole in den Speicher der Sprengkonsole ordnungsgemäß durchgeführt wurde. Diese direkte Informationsübertragung der Zündmodule 15 ist im besonderen in den Figuren 8A und 8B dargestellt, wobei Figur 8A das Chronogramm beim Senden und Figur 8B das Chronogramm beim Empfang darstellt.
Beim Empfang des Testbefehls senden die Module 15, die mit M&sub1;, M&sub2;...Mn bezeichnet sind, an die Sprengkonsole 17 einen oder mehrere Binärimpulse zurück, die der an die Sprengkonsole 17 zu übertragenden Information entsprechen. Die Impulse sind in bezug auf eine Nullzeit, die für jedes Zündmodul 15 identisch ist, um eine Zeit T&sub1;, T&sub2; ... Tm versetzt, die der Verzögerungszeit für das Sprengen entspricht, wobei das Modul Mm, das die Information zurücksendet, programmiert wurde. Die Sprengkonsole 17 öffnet so viele Zeitfenster F&sub1;, F&sub2;, Fm zur Beobachtung wie Zündmodule MN vorhanden sind. Bei einem Impuls von 250 Mikrosekunden können die Zeitbeobachtungsfenster F&sub1;, F&sub2;, F m, die von der Sprengkonsole 17 geöffnet werden, ungefähr 750 Mikrosekunden betragen (250 Mikrosekunden vor und nach dem Impuls).
Nach diesem Test gibt die Bedienperson von der Sprengkonsole 17 an die Zündmodule 15 den Befehl zum Laden der Kondensatoren. Eine Meldung macht die Durchführung dieser Ladung gültig.
Die Bedienperson hat jederzeit die Möglichkeit, das Sprengen zu löschen und an die Zündmodule 15 den Befehl zum Entladen ihres Speicherkondensators zu geben. Nach dem Laden wartet die Konsole 17 auf den Sprengbefehl. Nach der Bestätigung wird an die verschiedenen Zündmodule der Zündbefehl gegeben.
Einer der Vorteile des beschriebenen Zündmoduls liegt darin, daß es keine Energiequelle umfaßt. Es ist somit von großer Zuverlässigkeit, da es keinerlei Gefahr des ungewollten Zündens der pyrotechnischen Ladung aufweist, solange der Sprengzünder, mit dem das Zündmodul verbunden ist, nicht in der Leitung montiert ist. Die Entladung des Kondensators 29 eines Zündmoduls 15 wird entweder direkt von der Bedienperson von der Sprengkonsole 17 aus oder intern durch das Zündmodul selbst nach den vier Sekunden nach dem Abschneiden der Leitungsdrähte nach der Explosion des ersten Sprengzünders angeordnet.
Zahlreiche Sicherheitsverfahren sind ebenfalls vorgesehen. Der Zugang zu den Sprengkonsolen und den Programmierkonsolen setzt voraus, daß die Bedienperson Erkennungscodes besitzt. Die Sprengkonsole und die Programmierkonsole sowie die Zündmodule können vor Verlassen des Werks personalisiert werden. Es kann auch eine Erkennung zwischen der Programmierkonsole und der Sprengkonsole vorgesehen werden. Insbesondere im Falle von Diebstahl kann eine Bedienperson eine Sprengkonsole nur dann verwenden, wenn diese der Programmierkonsole entspricht, die zur Programmierung der Zündmodule 15 diente. Eine Erkennung durch einen internen Code der Programmierkonsole durch die Sprengkonsole ist zu diesem Zweck vorgesehen. Falls der Code nicht erkannt wird, zeichnet die Sprengkonsole die Informationen bezüglich der in der Programmierkonsole gespeicherten Verzögerungszeit nicht auf. Das Sprengen wird blockiert.
Ferner kann die Sprengkonsole mit einer Magnetkarte versehen sein, die deren Verwendung gestattet.
Es ist auch anzumerken, daß, obwohl der Aufbau für eine Programmierung vor Ort vorgesehen ist, eine Programmierung im Werk für die Personen, die keine Programmierung vor Ort wünschen, ebenfalls möglich ist.
Bei den in den verschiedenen Figuren dargestellten Schaltungen sind gewisse Anschlußpunkte durch Namen von Signalen oder Anzeigen des Spannungstyps bezeichnet. Punkte mit demselben Namen sollen also miteinander verbunden werden.
Die hinter den in den Ansprüchen erwähnten technischen Merkmalen eingesetzten Bezugszeichen sollen nur das Verständnis derAnspsrüche erleichtern und begrenzen keineswegs deren Schutzumfang.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung von Sprengzündern vom Typ mit elektronischem Zündmodul (15) mit integrierter Verzögerung, wobei jedes codierte Zündmodul (15) ein Speicher-C-Glied (29), das dafür bestimmt ist, sich nach dem Aufladen in einen Zünderkopf (13) seines Sprengzünders zu entladen, um dort einen elektrischen Zündimpuls zu erzeugen, eine Zeitbasis sowie eine Logikeinheit (303) aufweist, die mit einem Speicher zum Speichern einer Verzögerungszeit im Zündmodul (15) für die Explosion des Sprengzünders bei einer Sprengfolge versehen ist, wobei die Zündmodule dafür geeignet sind, mit einer Steuereinheit (17) für das Sprengen zu kommunizieren, die dafür bestimmt ist, ihnen insbesondere einen Ladebefehl für das Speicher-C-Glied (29) sowie einen Sprengbefehl zu übertragen und von den Modulen eine Information oder Informationen zu erhalten, die deren Zustand enstsprechen, bei welchem Verfahren vor einer Sprengf olge in den Zündmodulen ihre Verzögerungszeiten mit einer Programmiereinheit (18) gespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Programmierung der Zündmodule ausgeführt ist, die programmierten Verzogerungszeiten mittels der Programmiereinheit (18) zur Steuereinheit (17) für das Sprengen übertragen werden, und dadurch, daß die Steuereinheit für das Sprengen vor dem Schritt des Ladens und dem Schritt des Sprengens die Speichermodule durch einen Prüfbefehl direkt abf ragt, und dadurch, daß die Zündmodule eine ihren Zustand betreffende Gesamtinformation an die Steuereinheit (17) für das Sprengen gemäß einer zeitlichen Folge zuiückgibt, die der zeitlichen Folge des Sprengens entspricht.

2. Steuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Programmierung die Zeitbasis jedes Zündmoduls gemessen wird.

3 Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeiten für jedes Modul (15) verschieden sind und daß die Module die angeforderten Informationen nach einer Zeit für die Rückehr von Informationen, die von der in jedem von ihnen gespeicherten Verzögerungszeit abhangt, zurückgeben, wobei die Steuereinheit (17) für das Sprengen für jedes der Module Zeitfenster für den Empfang öffnet, die den Ruckkehrzeiten entsprechen.

4. Codierter Aufbau zur Steuerung eines Sprengens, der eine Steuereinheit (17) für das Sprengen und Zündmodule (15) mit integrierter elektronischer Verzogerung für den Sprengzünder, die elektrisch direkt mit der Steuereinheit (17) für das Sprengen verbunden sind, wobei die Verbindung zwischen der Steuereinheit für das Sprengen und den Zündmodulen (15) zur Versorgung der Zündmodule sowie zur Kommununikation zwischen der Steuereinheit für das Sprengen und den Zündmodulen (15) dient, und eine Programmiereinheit (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündmodule Mittel aufweisen, die ihnen gestatten, der Steuereinheit (17) für das Sprengen Informationen in Form eines Mehrverbrauchs an Netzstrom zu senden, wobei die Steuereinheit (17) für das Sprengen mit Mitteln zur Erfassung eines Mehrverbrauchs an Netzstrom im Vergleich zum mittleren Verbrauch der Zündmodule versehen ist.

5. Codierter Aufbau zur Steuerung eines Sprengens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zündmodul eine von einem RC-Glied gebildete Zeitbasis umfaßt.

6. Aufbau nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmiereinheit (18) dafür geeignet ist, für die Speicherung der Verzogerungszeiten der Explosion in den Zündmodulen mit jedem Zündmodul (15) getrennt zu kommunizieren, und dadurch, daß die Steuereinheit (17) für das Sprengen dafür geeignet ist, bei einer Sprengfolge die Sprengphasen zu übertragen.

7. Aufbau nacn Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmiereinheit (18) mit Mitteln zur Speicherung der gesamten Verzogerungszeiten versehen ist, die von ihr Drogrammiert werden, und die sie zu jedem der Zündmodule getrennt übertragt, und dadurch, daß die Steuereinheit (17) für das Sprengen und die Programmiereinheit (18) zur Kommunikation geeignet sind, um vor einer Sprengfolge die Übertragung der gesamten programmierten Verzögerungszeiten zu gestatten.

8. Aufbau nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (17) für das Sprengen und die Programmiereinheit (18) mit Codiermitteln, die dafür bestimmt sind, ihren Zugang auf befugte Personen zu beschränken, und Mitteln zur internen gegenseitigen Erkennung vor der Übertragung der programmierten Verzögerungszeiten von der Programmiereinheit (18) zur Steuereinheit (17) versehen sind.

9. Zündmodul für einen Sprengzünder, das eine Versorgungsschaltung, eine Verbindungsschnittstelle, eine Steuerschaltung für die pyrotechnische Ladung, die insbesondere ein Speicher-C-Glied (29), das dafür bestimmt ist, sich nach dem Aufladen in einen Zünderkopf (13) des Sprengzünders zu entladen, sowie eine logische Steuerschaltung (303) für den Aufbau aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung für die pyrotechnische Ladung eine in Serie mit dem Speicher-C-Glied (29) angebrachte Betriebsstrorrtversorgung, beispielsweise unter Netzspannung, einen Schalttransistor (21) zur Steuerung (17) der Ladung des Speicher- C-Glieds (29) und einen Widerstand (27) umfaßt, der durch diejenige seiner Anschlußklemmen, die nicht direkt mit dem Speicher-C-Glied (29) verbunden ist, mit einem Schalttransistor (22) fur die Entladung des Speicher-C-Glieds (29) zur Erde verbunden ist.

10. Modul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz zwischen der Versorgung der Steuerschaltung fur die pyrotechnische Ladung und dem Zunderkopf (13) ausreichend groß ist, damit der von der Netzspannung im Zunderkopf (13) erzeugte Strom, welchen Zustand die Steuertransistoren auch immer haben mögen, geringer als der Wert des Grenzstroms fur die Funktion des Zünderkopfs (13) ist.

11. Modul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladewiderstand (27) des Speicherkondensators einen ausreichend großen Wert hat, damit der von der Versorgung im Zünderkopf (13) erzeugte Strom, welchen Zustand die Steuertransistoren auch immer haben mogen, geringer als der Wert des Grenzstroms fur die Funktion des Zünderkopfs ist.