EP0008835A1 - Circuit électrique pour l'allumage d'un détonateur - Google Patents

Circuit électrique pour l'allumage d'un détonateur Download PDF

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EP0008835A1 EP79200482A EP79200482A EP0008835A1 EP 0008835 A1 EP0008835 A1 EP 0008835A1 EP 79200482 A EP79200482 A EP 79200482A EP 79200482 A EP79200482 A EP 79200482A EP 0008835 A1 EP0008835 A1 EP 0008835A1
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capacitors
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    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C11/00—Electric fuzes
    • F42C11/06—Electric fuzes with time delay by electric circuitry

Definitions

  • the invention relates to an electrical circuit for igniting a projectile detonator, comprising a generator for charging first and second capacitors connected in series, said first capacitor being connected in series with a contactor, a primer and a semi element. -conductor with controlled conductivity, and means for stabilizing the voltage of one of said capacitors and for preventing ignition of the primer for a predetermined time.
  • Such an electrical circuit is of the type disclosed in DOS No. 1,948,382.
  • said means stabilize the voltage on the first capacitor using a Zener diode and prevent ignition of the primer for a predetermined time after the contactor closes.
  • the purpose of the present application is to provide an electrical circuit of the aforementioned type but in which said means do not use a Zener diode and prevent the ignition of the primer for a predetermined time after charging the capacitors.
  • said means comprise a first voltage divider connected in parallel with the series connection of said first and second capacitors and of said contactor, the control electrode of said semi-element conductor being connected to the intermediate point of said first voltage booster comprising a transistor whose base is connected to the intermediate point of a second voltage divider connected in parallel with said second capacitor which has a value several times greater than that of the first capacitor.
  • said means not only stabilize the voltage of the second capacitor without using a Zener diode and prevent ignition of the primer for a predetermined time after charging the capacitors.
  • the circuit comprises a generator formed by a winding L arranged around a magnetic core, part 1 of which is made of soft iron and part 2 is constituted by a permanent magnet.
  • the latter is intended to be separated from part 1 at the start of the stroke. This displacement is generally obtained simply by inertia effect and the remoteness of the permanent magnet 2 causes an abrupt variation of the magnetic flux in the winding L, which induces an electric voltage used to charge two capacitors C 1 and C 2 connected in series.
  • a diode D prevents after having been charged, the capacitors do not redischarge in the winding L.
  • a switch 3 short-circuits, before the start of the blow, the two capacitors to avoid any potential difference due for example to fields electrical interference.
  • the capacitor C 1 supplies in series a contactor 4 for controlling the ignition, a primer 5 and an electronic switch 6.
  • the capacitor C 2 is connected to a device 7 for stabilizing its voltage and to a timing device 8.
  • the latter acts on a circuit 9 working in a similar fashion to an AND gate and supplying the command to close the switch. electronic 6.
  • the capacitor C 1 When the shot starts, the two capacitors C 1 and C 2 are charged, the capacitor C 1 being intended to supply the energy necessary for the ignition of the primer 5.
  • the capacitor C 2 supplies the timer device 8 which prevents , via the circuit 9, that a signal can close the switch 6 for a certain period after charging the capacitors. This duration can be of the order of 100 ms for example and makes it possible to obtain security of mouth.
  • the time delay obtained by the circuit 8 is constant, thanks to the voltage stabilizer 7 which makes it possible to obtain a charging voltage of the capacitor C 2 independent of the voltage supplied by the generator. Indeed, the latter can vary significantly depending on the initial acceleration of the projectile and, therefore, the speed of movement of the permanent magnet 2. If the ignition switch 4 was accidentally closed before the end from the safety of the mouth, the capacitor CI would be connected to a resistor R 1 and would therefore be discharged, which would prevent any subsequent ignition.
  • Figure 2 illustrates a particularly advantageous embodiment of the circuit according to Figure 1.
  • the electronic switch consists of a thyristor T 1 , the control electrode of which is connected by a resistor R 3 to a voltage divider formed by a resistor R 2 and a transistor T 2 .
  • This voltage divider is connected across the two capacitors C 1 and C 2 in series.
  • the base of transistor T 2 is controlled by a signal obtained by a second voltage divider, consisting of two resistors R 4 and R 5 connected to the terminals of capacitor C 2 .
  • Mouth safety is given by the discharge of the capacitor C 2 in the resistor R 4 and the transistor T 2 until the base voltage of the latter becomes too low to maintain it in the conductive state. From this moment, the thyristor control electrode T 1 can receive the positive potential of the capacitor C l which is transmitted by the resistor R 2 .
  • the circuit described makes it possible to obtain stabilization of the voltage of the capacitor C 2 inexpensively, by virtue of the Zener effect which is observed between the cathode and the control electrode of a thyristor.
  • a flow of current is observed, which gives a discharge current of the capacitor C 2 through the circuit formed by the cathode of T 1 , its control electrode, the resistor R 3 and the transistor T 2 .
  • the maximum voltage of C 2 is limited, so that its discharge time until T 2 becomes non-conductive is constant.
  • control voltage of the transistor T 2 is much lower than that necessary for the operation of the primer 5, so that one can advantageously give to the capacitor C 2 a capacity several times greater than that of the capacitor C 1 .

Abstract

Circuit électrique pour l'allumage d'un détonateur pour projectile. Un générateur charge deux condensateurs (C1, C2) en série. La tension du condensateur (C2) est limitée par l'effet Zener se produisant entre la gachette et la cathode du thyristor (T1). Ce dernier devient conducteur après un temps déterminé à compter de la charge du condensateur (C1), ce qui permet, lors de la fermeture du contact, de provoquer la mise à feu de l'amorce (5). Le but est d'obtenir par des moyens simples une sécurité de bouche três précise.

Description

  • L'invention concerne un circuit électrique pour l'allumage d'un détonateur pour projectile, comprenant un générateur pour charger un premier et un second condensateurs connectés en série, ledit premier condensateur étant connecté en série avec un contacteur, une amorce et un élément semi-conducteur à conductibilité commandée,et des moyens pour stabiliser la tension de l'un desdits condensateurs et pour empêcher l'allumage de l'amorce pendant un temps prédéterminé.
  • Un tel circuit électrique est du type révélé dans le DOS n° 1.948.382. Dans ce circuit connu, lesdits moyens stabilisent la tension sur le premier condensateur en utilisant un diode Zener et empêchent l'allumage de l'amorce pendant un temps prédéterminé après la fermeture du contacteur.
  • Le but de la présente demande est de procurer un circuit électrique du type susmentionné mais dans lequel lesdits moyens n'utilisent pas une diode Zener et empêchent l'allumage de l'amorce pendant un temps prédéterminé après la charge des condensateurs.
  • Suivant l'invention, ce but est atteint par le fait que lesdits moyens comprennent un premier diviseur de tension branché en parallèle avec la connexion en série desdits premier et second condensateurs et dudit contacteur, l'elec- i trode de commande dudit élément semi-conducteur étant reliée au point intermédiaire dudit premier vidiveur de tension comprenant un transistor dont labase est connectée au point intermédiaire d'un second diviseur de tension connecté en parallèle avec ledit second condensateur qui a une valeur plusieurs fois plus grande que celle du premier condensateur.
  • Ainsi, lesdits moyens non seulement stabilisent la tension du second condensateur sans utiliser une diode Zener et empêchent l'allumage de l'amorce pendant un temps prédéterminé après la charge des condensateurs.
  • Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du circuit objet de l'invention.
    • La figure 1 illustre le principe général de cette forme d'exécution.
    • La figure 2 en montre une réalisation détaillée.
  • En reférence à la figure 1, le circuit comprend un générateur formé par un enroulement L disposé autour d'un noyau magnétique dont une partie 1 est en fer doux et une partie 2 est constituée par un aimant permanent. Ce dernier est destiné à être séparé de la partie 1 lors du départ du coup. Ce déplacement est généralement obtenu simplement par effet d'inertie et l'éloignement de l'aimant permanent 2 provoque une variation brusque du flux magnétique dans l'enroulement L, ce qui induit une tension électrique utilisée pour charger deux condensateurs C1 et C2 branchés en série.
  • Une diode D évite qu'après avoir été chargés, les condensateurs ne se redéchargent dans l'enroulement L. Un interrupteur 3 court-circuite, avant le départ du coup, les deux condensateurs pour éviter toute différence de potentiel due par exemple à des champs électriques parasites.
  • Le condensateur C1 alimente en série un contacteur 4 de commande de l'allumage, une amorce 5 et un interrupteur électronique 6.
  • Le condensateur C2 est relié à un dispositif de stabilisation 7 de sa tension et à un dispositif de temporisation 8. Ce dernier agit sur un circuit 9 travaillant de façon analogue à une porte ET et fournissant le signal de commande de fermeture de l'interrupteur électronique 6.
  • Lors du départ du coup, les deux condensateurs C1 et C2 sont chargés, le condensateur C1 étant destiné à fournir l'énergie nécessaire à l'allumage de l'amorce 5. Le condensateur C2 alimente le dispositif temporisateur 8 qui empêche, par l'intermédiaire du circuit 9, qu'un signal puisse fermer l'interrupteur 6 pendant une certaine durée après la charge des condensateurs. Cette durée peut être de l'ordre de 100 ms par exemple et permet d'obtenir la sécurité de bouche. La temporisation obtenue par le circuit 8 est constante, grâce au stabilisateur de tension 7 qui permet d'obtenir une tension de charge du condensateur C2 indépendante de la tension fournie par le générateur. En effet, cette dernière peut varier de façon non négligeable en fonction de l'accélération initiale du projectile et, donc, de la vitesse de déplacement de l'aimant permanent 2. Si le contacteur 4 de mise à feu était accidentellement fermé avant la fin de la sécurité de bouche, le condensateur CI serait connecté sur une résistance R1 et serait donc déchargé, ce qui éviterait toute mise à feu ultérieure.
  • La figure 2 illustre une forme d'exécution particulièrement avantageuse du circuit selon la figure 1. On retrouve l'enroulement L du générateur, la diode D, l'interrupteur 3, les condensateurs C1 et C21 la résistance R1, le contacteur 4 et l'amorce 5.
  • L'interrupteur électronique est constitué par un thyristor T1 dont l'électrode de commande est reliée par une résistance R3 à un diviseur de tension formé par une résistance R2 et un transistor T2. Ce diviseur de tension est branché aux bornes des deux condensateurs C1 et C2 en série.
  • La base du transistor T2 est commandée par un signal obtenu par un second diviseur de tension, constitué par deux résistances R4 et R5 branchées aux bornes du condensateur C2.
  • Ce circuit fonctionne de la façon suivante :
    • Au début de la charge des condensateurs C1 et C2, le trans- sistor T2 devient conducteur dès que la chute de tension dans la résistance R5 atteint la valeur voulue, en général 0,6 V., pour amener ce transistor à saturation. A ce moment, la tension sur le condensateur C1 est donc beacoup trop faible pour permettre la mise à feu de l'amorce 5 qui est en principe d'un type à éclateur. Dès que le transistor T2 conduit, l'électrode de commande du thyristor T1 est rendue négative par rapport à sa cathode, ce qui exclut toute possibilité de conduction de ce thyristor.
  • La sécurité de bouche est donnée par la décharge du condensateur C2 dans la résistance R4 et le transistor T2 jusqu'au moment où la tension de base de ce dernier devient trop faible pour le maintenir à l'état conducteur. Dès ce moment, l'électrode de commande du thyristor T1 peut recevoir le potentiel positif du condensateur Cl qui est transmis par la résistance R2.
  • Le circuit décrit permet d'obtenir à bon marché la stabilisation de la tension du condensateur C2, grâce à l'effet Zener que l'on constate entre la cathode et l'électrode de commande d'un thyristor. En effet, dès que la tension positive de la cathode par rapport à l'électrode de commande dépasse une valeur déterminée, de l'ordre de 10 V, on constate le passage d'un courant, ce qui donne un courant de décharge du condensateur C2 à travers le circuit constitué par la cathode de T1, son électrode de commande, la résistance R3 et le transistor T2. De cette façon, la tension maximum de C2 est limitée, de sorte que son temps de décharge jusqu'au moment ou T 2 devient non conductéur est constant.
  • Pour le reste, la sécurité due à la décharge du condensateur C1 dans la résistance R1 en cas de fermeture prématurée accidentelle du contacteur 4 est obtenue de la même façon que mentionné plus haut en référence à la figure 1.
  • Dans le schéma de la figure 2, il y a lieu de remarquer que la tension de commande du transistor T2 est bien inférieure à celle nécessaire au fonctionnement de l'amorce 5, de sorte que l'on peut avantageusement donner au condensateur C2 une capacité plusieurs fois plus grande que celle du condensateur C1.

Claims (3)

1.- Circuit électrique pour l'allumage d'un détonateur pour projectile, comprenant un générateur pour charger un premier et un second condensateur connectés en série, ledit premier condensateur étant connecté en série avec un contacteur, une amorce et un élément semi-conducteur à conductibilité commandée, et des moyens pour stabiliser la tension de l'un desdits condensateurs et pour empêcher l'allumage de l'amorce pendant un temps prédéterminé, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un premier diviseur de tension (R2, T2) branché en parallèle avec la connexion en série desdits premier (C1) et second (C2) condensateurs et dudit contacteur (4), l'électrode de commande dudit élément semi-conducteur (T1) étant reliée au point intermédiaire dudit premier diviseur de tension comprenant un transistor (T2) dont la base est connectée au point intermédiaire d'un second diviseur de tension (R4,R5) connecté en parallèle avec ledit second condensateur (C2) qui a une valeur plusieurs fois plus grande que celle du premier condensateur.
2.- Circuit électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour décharger le premier condensateur (C1) en cas de fermeture prématurée du contacteur (4).
3.- Circuit électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens pour décharger comprennent une résistance (R1) branchée, en série avec le contacteur (4), sur le premier condensateur (C1).
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