EP1125094B1 - Zündeinrichtung für zünder, die mittels funk auslösbar sind und verfahren zum auslösen dieser zünder - Google Patents

Zündeinrichtung für zünder, die mittels funk auslösbar sind und verfahren zum auslösen dieser zünder Download PDF

Info

Publication number
EP1125094B1
EP1125094B1 EP99971499A EP99971499A EP1125094B1 EP 1125094 B1 EP1125094 B1 EP 1125094B1 EP 99971499 A EP99971499 A EP 99971499A EP 99971499 A EP99971499 A EP 99971499A EP 1125094 B1 EP1125094 B1 EP 1125094B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tripping
detonating
unit
data
lock
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99971499A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1125094A1 (de
Inventor
Heinz Schäfer
Ulrich Steiner
Andreas Zemla
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dynamit Nobel AG
Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik
Original Assignee
Dynamit Nobel AG
Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19945790A external-priority patent/DE19945790A1/de
Application filed by Dynamit Nobel AG, Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik filed Critical Dynamit Nobel AG
Publication of EP1125094A1 publication Critical patent/EP1125094A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1125094B1 publication Critical patent/EP1125094B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D1/00Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/04Arrangements for ignition
    • F42D1/045Arrangements for electric ignition
    • F42D1/05Electric circuits for blasting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C13/00Proximity fuzes; Fuzes for remote detonation
    • F42C13/04Proximity fuzes; Fuzes for remote detonation operated by radio waves
    • F42C13/047Remotely actuated projectile fuzes operated by radio transmission links
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C15/00Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
    • F42C15/40Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein the safety or arming action is effected electrically

Definitions

  • the invention relates to an ignition device for igniters that can be triggered by radio, according to the preamble of the first claim and a method for Triggering these detonators according to the preamble of claim 19.
  • Explosions in mining, civil engineering and exploration for natural resources are complex processes, which usually involve a large number of igniters in one specified order is ignited. There is one in the military area comparable situation when igniting or clearing mines.
  • a remote control system for mines which consists of a Remote control device with microprocessor, program memory for storing the Control commands exist for the mine and a radio transmitter and where each mine a radio receiver, a microprocessor and the program memory of the Remote control device has appropriate program memory.
  • known remote control system regardless of the type of transmission Control commands, through which both in the mine and in the released Control device built-in synchronously operating time control devices various parameters of the command transmission can be changed depending on the time.
  • This type of backup requires that it takes time to arm the mine passes, which cannot be influenced by the selection by a random generator.
  • Such fuse protection especially when used in civilian applications Ignition device is incalculable for planning processes with work progress.
  • the object of the present invention is to prevent intrusion and unwanted Trigger to introduce safe radio-controlled ignition device in which the chronological sequence of the commissioning of the radio ignition device until the ignition of the detonators is determinable and traceable.
  • the task is solved with the help of Features of the first claim. Using the features of Nineteenth claim, the task is solved according to the process.
  • the ignition device for detonators that can be triggered by radio, consists of an igniter and at least one of the igniter spatially Separate trigger unit to which at least one detonator is connected is. Ignitor and trigger unit communicate using radio signals.
  • the Trip unit has the following modules, their function later in detail is explained in more detail: energy module, system control, transmitter and receiver unit, first belay device, second belay device and thecruzündch.
  • the release unit contains a data carrier on which the for the ignition required information is stored. This disk is not firmly attached to the trip unit and can be removed to it into the igniter and read the data there into a memory.
  • the Ignitor therefore contains a reading device for the data of the data carrier.
  • Chip cards are preferred as data carriers used. However, other data carriers can also be used which are in the Are able to store data and from which data can be read, for example cards with magnetic stripes or barcodes.
  • the release unit and the data carrier assigned to it must be identical Identification marks included. If this is not the case, after reading in the Data from the data carrier into the ignitor when communicating with the Trip unit no identification. So should be tried with a faulty data carrier or with a data carrier with faulty data Triggering the trigger unit is due to the faulty Deny appropriate commands from identifier.
  • the Trip unit is activated.
  • the igniter as well as the one that can be spatially arranged by it Trip unit can be protected against misuse by an access lock. Only after lifting this access block, for example from a mechanical lock or can consist of an electronic lock that is canceled by entering a code, or even a combination of both, the radio ignition device according to the invention can be made ready for operation become.
  • the data carrier can also be used to release the operating option Release removal.
  • the time passes First an unlocking time, which can be up to 15 minutes, for example. Tripping is not possible during this time and the safe removal of the Possible from the danger area.
  • the data of the data carrier in the ignitor has been read, it is ready to send and receive added. However, communication is only possible after the safety time has expired possible between ignitor and trigger unit.
  • triggering units can be controlled with one igniter also several detonators can be assigned. Each trip unit is over the ignitor can be controlled individually and thus also each to a trigger unit connected detonators according to those in the ignitor and in the release unit stored data.
  • the user starts a program, where the program monitors itself in a results-oriented manner and if errors are found the trigger prevents.
  • the ignition command to the detonators can be made accordingly Method according to the invention only after successive cancellation of predetermined ones Trigger locks take place within security levels.
  • To lift one The trigger lock runs within a security level for the preparation of the Ignition required process step. Only when the result of this If the procedural step fulfills a requirement, the next block is lifted possible. The ignition is only ignited when all locks are released possible. If a procedural step cannot be started or a Method step does not lead to a predetermined result, the following one Process step cannot be started.
  • An error occurs when triggering a Detonator, for example by transmitting an incorrect code or lie mechanical faults in the ignitor, the trip unit or the connected one
  • the process is interrupted immediately. Based on the elapsed time and for example by checking the at the connections of the ignition line to the Ignition voltage is possible to identify the cause of the fault.
  • the detonators can be used with the electronics trigger locks are also generated. This makes the detonators more advantageous Way against unwanted tripping, for example by high voltage or RF influence, secured.
  • a secured electronic detonator is only by entering a release code in the electronics for the so-called Ready for ignition activated. everyone else, at the entrance to the electronics of the detonators adjacent voltages are ignored.
  • the unlocking code thus represents a Release lock and prevents accidental ignition.
  • the ignition will from the release unit after releasing by a so-called Ignition code generated. Through each of the release unit and from the electronic detonator accepted code, the ignition is gradually released in the order of energy supply, provision of ignition voltage, unlocking and firing order.
  • the voltage is supplied at a voltage level, preferably under that of the ignition for electrical or electronic detonators required levels.
  • the unlocking time generated.
  • a quartz-controlled clock can run.
  • a charge store on a for lifting the required voltage level after the first trip lock In the ignitor now run independently, taking into account one Tolerance specification, two equally long periods of time as the releasing time.
  • the required charge lock in the charge storage is the first Security level overcome.
  • a special security is given by the fact that the charge storage is also the time-determining component of the One Way RC timer is. The charging behavior of the Charge storage checked.
  • the first release lock can be canceled after the expiry of the Security time.
  • the process step reached can be used by the user possible bidirectional communication is shown on the display of the trip unit be so that he himself can decide on the release of the release lock and it can be triggered by a radio signal.
  • the cancellation can also be done directly, program controlled, run. It is that the ignition wire to the detonators released that was previously short-circuited, for example by a Fuse.
  • the resistance of the fuse and the given Charge level of the charge storage are coordinated so that the Fuse is destroyed only after reaching this level, for example by Melting the safety wire.
  • the trigger lock cannot canceled and the ignition cable is not released for signal transmission, because, for example, the safety wire does not melt. Furthermore, the Sending and receiving unit not released. So the trip unit is still blocked.
  • the user can switch to the second Security level initiate the so-called sharpening by means of a radio command. Sharpening can only take place if the identification mark of the Tripping unit with the identifier that corresponds in the Ignitor was read.
  • the sharpening can also be automatic under program control expire. Only with this command the system control and the safety ignition level by closing a relay from the energy module Power supplied. This removes the second trigger lock.
  • the Electronic the release unit independently checks whether the safety ignition level is at the output a voltage required for the ignition is maintained. From now on it is possible give the command to fire an igniter. In the event of an error, a Shutdown of the trip unit and with bidirectional communication with a Message to the ignitor.
  • the triggering of the individual triggering units takes place, depending on the equipment of the Tripping units and the specification of the user, individually, in groups or in Composite. If an electronic detonator is used, the release unit must do so generate the unlock code and then the ignition code to the detonator to initiate.
  • the ignition of electronic detonators takes place only when a defined sequence has been accepted by codes.
  • the first code is the Electronics the igniter activated, then unlocked and an energy storage for Provision of the ignition energy charged.
  • the second, from the control panel of the The trigger unit generated code is stored in the memory of the detonator Compared code.
  • a third code is ultimately used the ignition is triggered by the discharge of the energy store.
  • a radio ignition device 1 according to the invention is shown schematically in FIG.
  • the radio ignition device 1 consists of at least one trigger unit 2a and an ignitor 3. However, depending on the capacity of the igniter 3, it can also further triggering units can be provided, as shown by the dashed line of FIG Tripping unit 2b is indicated.
  • the trigger unit 2a has an access lock 4, which prevents unauthorized access Use protects. This can consist of a mechanically acting lock or an electronic lock or a combination of both. In the For example, electronic lock can be overcome by entering a Codes are done.
  • the trigger unit 2a has a device 5 for receiving a Data carrier 6a.
  • This data carrier 6a can be a chip card, for example, which contains a microchip 7 and protrudes from an insertion slot.
  • On the Data carriers are the identification numbers (ID) of the electronic components of the Trip units saved. These identification numbers are also in the respective memory of the trip units.
  • the data carrier 6a can further information about electronic devices connected to the trigger unit 2a Detonators include, for example, detonator addresses and firing order.
  • the access block 4 has been lifted, it is also possible for the Removable disk 6a from the device 5, as by the dashed Representation 6a 'of the data carrier is indicated. With the removal of the Disk 6a, a switch 8 is closed, which provides energy to operate the trigger unit 2a. At the same time, by closing of the switch 8, a self-test of the electronics of the trigger unit 2a is carried out.
  • the Trigger unit 2a also has an antenna 11, as by the Lightning symbol 12 is indicated. Is the trigger unit 2a with only one receiving part equipped, the antenna 11 is used only for unidirectional communication, for signal reception from the ignition device 3. If the trigger unit 2a is additionally equipped with a Equipped transmitter, the antenna 11 is used for bidirectional communication with the Ignitor 3.
  • the trigger unit 2b has an identical structure. However, the Data carrier 6b a different identification number than the data carrier 6a and data the electronic igniter 10a 'to 10n'.
  • the ignitor 3 can also have an access lock 13, which in the is designed in the same way as the access block 4 of the trigger unit 2a.
  • a reader 15 installed by means of which the data stored on the data carrier 6a can be read and a memory can be stored in the ignition device 3.
  • the data carriers 6a or 6b and other data carriers of triggering units not shown here successively inserted into the receiving device 14 and the data successively be imported.
  • the ignitor 3 contains, in addition to the voltage supply, not shown here a central processor unit intended for data processing and storage (CPU) 16 with EEPROM as well as a transmitter, and depending on the equipment an additional one Receiver unit for bidirectional communication, 17 with antenna 18, via the the communication with the trigger unit 2a or further trigger units, such as for example, the trigger unit 2b is possible.
  • the other equipment includes a Display 19 for displaying data and commands to be transmitted or transmitted. Furthermore, there is an input device 20 for data and command input intended.
  • FIG. 2 shows the structure of the trigger unit 2a with its individual assemblies shown.
  • the housing 21 encloses an energy module 22, a System control 23, a first safety device 24, a second Safety device 25, a safety ignition level 26, and in the present Embodiment a transmitting and receiving unit 27 with antenna 11, the Transmitting unit is provided in bidirectional communication.
  • a single-cell primary battery 28 is provided. You can with regard to their resilience and shelf life are matched to the duration of use and duration of action. Like here not shown, the battery compartment is accessible to the after the storage period Battery can be changed easily.
  • the first security device 24 consists of an Action CPU 30 and a One Way RC timer 31.
  • the structure of the one way RC timer 31 is shown in FIG. 3 explained in more detail.
  • the One Way RC timer 31 contains a self-starting (auto-startable) resistance capacitor timing element (RC element) as the first timing element. After the elapsed time and the intended action (Action) the voltage supply is interrupted so that the RC element does not can start again.
  • RC element self-starting resistance capacitor timing element
  • an up converter 58 starts automatically in the RC timer 31 and loads by means of a Clock generator 37 by suitable control pulses 59 in certain charge rates via the inductance 36, the rectifier diode 39 and the transistor 38 as a switch the capacitor 32 of the RC element within a predetermined time, in present embodiment to six times the value of Supply voltage, i.e. 30 V.
  • This voltage level is via a Voltage comparator 33 evaluated, on the one hand via the resistors 40 and 41 as a voltage divider with the charge voltage circuit and on the other hand with a Reference voltage source 42 is connected.
  • the capacitor 32 When six times the voltage is reached is the capacitor 32 with a semiconductor switch, a transistor 34, via discharged a fuse 35, in the present embodiment Fuse.
  • the discharge pulse is dimensioned so that at one Voltage level of 30 V the fuse wire of the fuse 35 safely is blown and at a voltage level of 5 V the basic supply Fusible wire remains securely intact, even when the total power of the 5 V power supply is switched to the fuse wire. So that's one Removal of the fuse by an electronic malfunction when switched on locked out.
  • the unlocking time be predetermined.
  • the unlocking time for example up to 15 minutes can be chosen by the user and is factory-set preset.
  • the capacitor 32 is charged as a charge store Certain concerns of the supply voltage that the step-up converter 29 supplies Charge rates determined by the duration and level of pulses 59 of the boost converter 58 can be specified.
  • the charging time of the capacitor 32 is compared with a time period with the start of the charge of the capacitor 32 started in a second timer becomes. It is a quartz-controlled watch, not shown here, in the Action CPU 30, in which a factory-set period of time as the unlocking time expires.
  • the system-related charging time of the capacitor 32 must be within one Tolerance with the time span generated by the clock in the Action CPU to match.
  • the capacitor 32 must be within this period the intended charge must be charged, otherwise the first release lock cannot work To get picked up.
  • the time-determining one Capacitor 32 fulfills a double function. It is both a time-determining link and also storage for the cargo.
  • fuse 35 is opened by discharging capacitor 32.
  • the fuse 35 is the second securing device 25 and in the present case Embodiment a short circuit ago between the two connections 43 and 44 of the ignition line 9, the connection between the safety ignition level 26 and the electronic detonators 10a to 10n.
  • the short circuit causes the Safety ignition level 26 no signals sent to the detonators via the ignition line and therefore no detonators can be ignited.
  • RC timer 31 causes the fuse 35 to blow to a potential increase at the point where the negative path of the power supply to the RC element connected.
  • the ground connection E of the supply voltage for the first Timer is connected in series to the first release lock 35, so that the charging of the capacitor 32 is only possible once. After successfully destroying the Fuse 35 is the timing element without voltage supply. Because of this, can the RC link can only be used once.
  • the fuse for the One Way RC timer 31 is physically independent of the rest of the electronic circuit and the other assemblies. Since the One Way RC timer 31 is not movable contains mechanical parts, it is acceleration-resistant and for a large Suitable temperature range.
  • the action CPU 30 controls the voltage state of the system controller 23 and the safety ignition level 26. Furthermore, it is responsible for the control of the Functional sequences within the first securing device 24 and compares the release time specified by its clock with the charging time of the capacitor 32 of the One Way RC timer 31. After expiry of the safety time, she checks whether the Charge storage, the capacitor 32, contains a predetermined charge that is sufficient to destroy the fuse 35. If so, she initiates the Destruction of the fuse 35, whereby the first trigger lock is released. The Action CPU 30 is responsible for communicating with during the unlocking period the transmitting and receiving unit 27. If the fuse 35 is destroyed and thus the first Once the trigger lock has been overcome, communication with the ignition device 3 is possible.
  • the relay S2 is actuated and thereby the system controller 23 and the Safety ignition level 26 supplied with voltage. With the so-called sharpening is the second trigger lock is released.
  • the CPU 48 of the system controller 23 are the data required to generate the code signals is stored. This Code signals are required to ignite electronic detonators. Is located on the Safety ignition level 26 voltage, the action CPU 30 of the first communicate Backup device 24 and the CPU 48 of the system controller 23 with each other and register each other via protocol. The action CPU 30 also controls the step-up converter 49 to maintain the voltage required to ignite the igniter is required. In the event of a fault, there is a controlled shutdown with radio signal to the ignition device 3. The voltage is in the present case from the Supply voltage 5 V converted to the ignition voltage 15 V. With the data the CPU 48, the signals in the generator 50 of the safety ignition stage 26 Codes generated with the unlocking, programming and ignition the detonator takes place.
  • the ignition trigger command is possible. It it is also conceivable to remove the second trigger lock with the To couple the ignition trigger command. Then it would be possible at the level of the first Release lock by inserting the one belonging to the release unit Data carrier to open the switch S1 again and thus the release of the Release the trigger lock again.
  • the transmitting and receiving unit 27 communicates with the via its antenna 11 Ignitor 3.
  • a standard transceiver 47 can be used as the transceiver that transmits and receives in the UHF range.
  • the frequency range is for example at 433 MHz.
  • the transmission is almost optical Range of spread, that is, sender and receiver should have visual contact. By selecting a suitable frequency range, another can also be selected Distance between ignitor and trigger unit are made possible.
  • the Signal transmission is preferably carried out by frequency modulation, but can also by means of amplitude modulation.
  • the encoding of the digital data can be done directly via Frequency Shift Keying (FSK) a usual frequency change between 400 and 450 MHz. Because of the Communication with audio frequency shift increases operational reliability Keying (AFSK) preferred. The frequencies in this transmission are in the range audible tones.
  • FSK Frequency Shift Keying
  • AFSK operational reliability Keying
  • the structure of an electronic detonator 60 is explained with reference to FIG. 4, which is used in particular in mining and civil engineering.
  • the sleeve 61 contains a secondary charge 62, which is ignited by a primary charge 63.
  • the ignition is initiated by the so-called squib 64.
  • squib 64 In conventional electric detonators is the squib directly to the ignition wire connected. There the squib is fed directly by the electrical Current pulse of up to several amps ignited. It is a purely energetic ignition.
  • the squib is electronics upstream.
  • the electronics 65 essentially consist of an electronic one Circuit 66, which is embedded in a housing and whose structure is based on the Block diagram in Figure 5 is explained in more detail.
  • Another essential part is a capacitor 67 in which the energy required for ignition is stored becomes.
  • an SMD resistor 68 and Ferrite filter 69 as a limiter and filter circuit for that the input voltage does not exceed a certain value and that interference signals are kept away.
  • the sleeve 61 closes a plug 70 through which the connections of the electronics 65 are carried out.
  • the connections protrude as contact pins 71 from one to the other Socket 72 shaped plug 70 out.
  • the plug 70 is in the open end the sleeve 61 inserted and for example in the present Embodiment attached by choking 73 therein.
  • the plug 70 closes the sleeve is waterproof and thus protects the electronics. It also offers through the Socket 72 formed plug contact the connection of a plug 74, which with the Ignition line 75 is connected.
  • the ignition line 75 opens into contact sleeves 76, in the the contact pins 71 are inserted. In the sectional drawing there are only one each Contact sleeve and a contact pin can be seen.
  • the connector 74 also has one Sealing cone 77, which surrounds the contact sleeves 76 and into the socket 72 of the Plug 70 can be inserted.
  • Latching lamellas 78 engage behind arranged on the outside of the socket 72 Recesses 79 and thus form a secure connection between the Ignition cable 75 and the electronic detonator 60.
  • This connector is Dust and water protected and therefore also suitable for rough blasting operations.
  • FIG. 5 shows the block diagram of the electronics 65 of the electronic Spreng Zünders 60. It essentially consists of four assemblies: the analog part 80, which is connected to the ignition line 9, the ignition stage 81 whose connections 64a, the squib 64 is connected, the digital Data control 82 with the CPU 83 and the information part 84.
  • An electronic detonator can only be ignited if with a corresponding voltage level encoded information, control signals on the Ignition wire are sent to the igniter.
  • the unlocking code 85 is stored in the information part 84.
  • the same code is in the CPU 48 of the system controller 23 (FIG. 2).
  • At the command of the Generator 50 of the safety ignition level 26 is generated and transmitted.
  • Equals to unlocking code sent from the trigger unit 2a via the ignition line 9 the unlocking code 85 stored in the information part 84 - the arrival of the in the safety ignition level 26 generated codes 1 should by arrow 86 am
  • Information part 84 are symbolized - the capacitor 67 is first with a defined charging current charged.
  • the analog part 80 provides a powerful Limiter and filter circuit 87 as input protection for the Input voltage does not exceed a certain value. This will external voltages, such as those caused by external electricity intercepted.
  • the signal extraction 88 each Change of direction of the input current at each zero crossing of the voltage Issued signal that is further processed in the digital data controller 82. Behind the signal coupling 88 is a rectifier 89 Energy storage, the capacitor 67 in the ignition stage 81, charged.
  • a digitally adjustable two-stage voltage regulator is located between rectifier 89 and energy store 67 90. He keeps the tension like this during the unlocking low that ignition is impossible due to a lack of ignition energy, the electronics but can be operated safely. Any change in the polarity of the Input voltage at the igniter 60 causes the in the electronics 65 of the igniter Generation of an impulse. After a defined pulse train, the Charging of the capacitor 67 released as an energy store.
  • Unlocking code code 1 can be recognized in the digital Data control 82 the signals coming from the signal coupling 88 to the Input pulse counter 91. The pulses are evaluated in the CPU 83 and in Information part 84 compared with the unlocking code 85.
  • an oscillator 92 is provided, which via a clock generator 93rd Feeds signals into the CPU 83 and passes them to a reference counter 94. If with If an incorrect code is attempted to carry out the programming, a Self-locking of the detonator. Reactivation is only possible through instructions Personnel possible.
  • the second stage of the voltage regulator 90 released. After that, in a very short time, for example, in 3 seconds, the capacitor 67 to that at the input of the igniter 60 lying voltage charged. After charging the capacitor 67 must by means of a further code (code 2) consisting of further defined ones Voltage changes, an electronic switch are released.
  • code 2 is also stored in the system control 23 of the trigger unit 2a and is also generated by the generator 50 of the safety ignition stage 26.
  • the number of pulses contained in code 2 matches the number of pulses Reference counter 94 predetermined pulses, a switching transistor 95th controlled, with which the detonator is sharpened.
  • the capacitor 67 discharges in a short time, for example, in two minutes without ignition. After that is the Detonator again passive, which means that it is safe to use and ready for operation again.
  • the Manufacturing data 96 and customer data 97 in the information part 84 are stored and on this data by the CPU 83 of the digital Data control 82 can be accessed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für Zünder, die über Funk auslösbar sind, entsprechend dem Oberbegriff des ersten Anspruchs sowie ein Verfahren zum Auslösen dieser Zünder entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 19.
Sprengungen im Bergbau, Tiefbau und bei Explorationen nach Bodenschätzen sind komplexe Abläufe, bei denen in der Regel eine Vielzahl von Zündem in einer genau festgelegten Reihenfolge gezündet wird. Im militärischen Bereich liegt eine vergleichbare Situation bei der Zündung oder der Räumung von Minen vor.
Aus der DE 44 03 998 A1 ist ein Femsteuersystem für Minen bekannt, das aus einem Fernbediengerät mit Mikroprozessor, Programmspeicher zum Speichern der Steuerbefehle für die Mine und einem Funksender besteht und bei dem jede Mine einen Funkempfänger, einen Mikroprozessor und einen dem Programmspeicher des Fernbedienungsgerätes entsprechenden Programmspeicher aufweist. Bei dem bekannten Fernsteuersystem können, unabhängig von der Art der Übertragung der Steuerbefehle, durch die sowohl in der Mine als auch im davon abgesetzten Bedienungsgerät eingebauten synchron arbeitenden Zeitsteuereinrichtungen verschiedene Parameter der Befehlsübertragung zeitabhängig verändert werden. Diese Art der Sicherung setzt voraus, daß zum Scharfmachen der Mine eine Zeit vergeht, die aufgrund der Auswahl durch einen Zufallsgenerator nicht beeinflußbar ist. Eine solche Sicherung der Zünder, vor allem bei ziviler Anwendung einer Zündvorrichtung ist für Planungsabläufe mit Arbeitsfortschritt unkalkulierbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine vor Fremdeingriffen und ungewollter Auslösung sichere Funkzündeinrichtung vorzustellen, bei der der zeitliche Ablauf von der Inbetriebnahme der Funkzündeinrichtung bis zur Zündung der Zünder zeitlich festlegbar und verfolgbar ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt vorrichtungsgemäß mit Hilfe der Merkmale des ersten Anspruchs. Mit Hilfe der Merkmale des neunzehnten Anspruchs wird die Aufgabe verfahrensgemäß gelöst.
Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung für Zünder, die mittels Funk auslösbar sind, besteht aus einem Zündgerät und mindestens einer von dem Zündgerät räumlich getrennt anordbaren Auslöseeinheit, an der mindestens ein Zünder angeschlossen ist. Zündgerät und Auslöseeinheit kommunizieren mittels Funksignale. Die Auslöseeinheit weist folgende Baugruppen auf, deren Funktion später im Einzelnen näher erläutert wird: Energiemodul, Systemsteuerung, Sende- und Empfangseinheit, erste Sicherungseinrichtung, zweite Sicherungseinrichtung und die Sicherheitszündstufe. Die Auslöseeinheit enthält einen Datenträger, auf dem die für die Zündung erforderlichen Informationen gespeichert sind. Dieser Datenträger ist nicht fest mit der Auslöseeinheit verbunden und kann ihm entnommen werden, um ihn in das Zündgerät einzusetzen und die Daten dort in einen Speicher einzulesen. Das Zündgerät enthält deshalb eine Leseeinrichtung für die Daten der Datenträger. Die Daten der Datenträger mehrerer Auslöseeinheiten können nacheinander in das Zündgerät eingelesen werden. Als Datenträger werden bevorzugt Chipkarten eingesetzt. Es können aber auch andere Datenträger eingesetzt werden, die in der Lage sind, Daten zu speichern und von denen Daten abgelesen werden können, beispielsweise Karten mit Magnetstreifen oder Barcode.
Die Auslöseeinheit und der ihm jeweils zugeordnete Datenträger müssen identische Identifizierungskennzeichen enthalten. Ist dies nicht der Fall, kann nach Einlesen der Daten von vom Datenträger in das Zündgerät bei einer Kommunikation mit der Auslöseeinheit keine Identifizierung erfolgen. Sollte also versucht werden, mit einem fehlerhaften Datenträger oder mit einem Datenträger mit fehlerhaften Daten eine Zündung auszulösen, wird die Auslöseeinheit aufgrund der fehlerhaften Identifizierungskennzeichen entsprechende Befehle verweigern.
Um einen Zünder zünden zu können ist es erforderlich, daß zunächst die Auslöseeinheit aktiviert wird. Das Zündgerät sowie die räumlich von ihm anordbare Auslöseeinheit können durch eine Zugangssperre vor Mißbrauch geschützt werden. Erst nach Aufhebung dieser Zugangssperre, die beispielsweise aus einem mechanischen Schloss oder aus einer elektronischen Sperre bestehen kann, die durch Eingabe eines Codes aufgehoben wird, oder sogar aus einer Kombination von beiden, kann die erfindungsgemäße Funkzündeinrichtung betriebsbereit gemacht werden. Die Freigabe der Bedienungsmöglichkeit kann auch den Datenträger zur Entnahme freigeben.
Wenn der Datenträger aus der Auslöseeinheit entnommen worden ist, verstreicht zunächst eine Entsicherungszeit, die beispielsweise bis zu 15 Minuten betragen kann. In dieser Zeit ist keine Auslösung möglich und eine sichere Entfernung des Anwenders aus dem Gefahrenbereich möglich. Sind die Daten des Datenträgers in das Zündgerät eingelesen worden, wird dieses in Sende- und Empfangsbereitschaft versetzt. Aber erst nach Ablauf der Entsicherungszeit ist eine Kommunikation zwischen Zündgerät und Auslöseeinheit möglich.
Mit einem Zündgerät können mehrere Auslöseeinheiten gesteuert werden, denen auch jeweils mehrere Zünder zugeordnet sein können. Jede Auslöseeinheit ist über das Zündgerät individuell ansteuerbar und damit auch jeder an eine Auslöseeinheit angeschlossene Zünder entsprechend der im Zündgerät und in der Auslöseeinheit abgespeicherten Daten.
Zur Auslösung von Zündern wird von dem Anwender ein Programm gestartet, wobei sich das Programm ergebnisorientiert selbst überwacht und bei festgestellten Fehlern die Auslösung verhindert. Der Zündbefehl an die Zünder kann entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren erst nach sukzessiver Aufhebung vorgegebener Auslösesperren innerhalb von Sicherheitsstufen erfolgen. Zur Aufhebung einer Auslösesperre läuft innerhalb einer Sicherheitsstufe ein für die Vorbereitung der Zündung erforderlicher Verfahrensschritt ab. Erst wenn das Ergebnis dieses Verfahrensschritts eine Vorgabe erfüllt, ist die Aufhebung der nächsten Sperre möglich. Erst dann, wenn alle Sperren aufgehoben sind, ist die Zündung der Zünder möglich. Wenn ein Verfahrensschritt nicht gestartet werden kann oder ein Verfahrensschritt nicht zu einem vorgegebenen Ergebnis führt, kann der nachfolgende Verfahrensschritt nicht gestartet werden. Tritt ein Fehler bei der Auslösung eines Zünders auf, beispielsweise durch die Übermittlung eines falschen Codes oder liegen mechanische Fehler im Zündgerät, der Auslöseeinheit oder am angeschlossenen Zünder vor, wird der Ablauf sofort unterbrochen. Anhand der verstrichenen Zeit und beispielsweise durch Überprüfung der an den Anschlüssen der Zündleitung zu den Zündern anliegenden Spannung ist es möglich, die Fehlerursache zu erkennen.
Werden elektronische Zünder eingesetzt, können mit Hilfe der Elektronik der Zünder zusätzlich Auslösesperren erzeugt werden. Dadurch sind die Zünder in vorteilhafter Weise gegen ungewollte Auslösungen, beispielsweise durch Hochspannung oder Hochfrequenzeinfluß, gesichert. Ein solcherart gesicherter elektronischer Zünder wird erst durch die Eingabe eines Entsicherungscodes in die Elektronik zur sogenannten Zündbereitschaft aktiviert. Alle anderen, am Eingang der Elektronik der Zünder anliegenden Spanungen werden ignoriert. Der Entsicherungscode stellt somit eine Auslösesperre dar und verhindert eine unbeabsichtigte Zündung. Die Zündung wird von der Auslöseeinheit nach erfolgter Entsicherung durch einen sogenannten Zündcode generiert. Durch jeden von der Auslöseeinheit ausgesandten und von dem elektronischen Zünder akzeptierten Code wird stufenweise die Zündung freigegeben in der Reihenfolge Energiezufuhr, Bereitstellung der Zündspannung, Entsicherung und Zündbefehl.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Auslösung eines oder mehrerer Zünder, insbesondere elektronischer Zünder, läuft wie folgt ab:
  • Durch die Entnahme des Datenträgers aus der Auslöseeinheit erfolgt die Freigabe der Energieversorgung zunächst nur für bestimmte Baugruppen der Auslöseeinheit, durch die die Aufhebung der vorgegebenen Auslösesperren innerhalb der Sicherheitsstufen erfolgen kann. Zunächst erfolgt eine Selbstprüfung der elektronischen Schaltkreise in den Baugruppen der Auslöseeinheit. Insbesondere wird der Spannungszustand der Systemsteuerung sowie der Sicherheitszündstufe geprüft. Sie müssen spannungslos sein. Wird beispielsweise durch ein fehlerhaftes Relais oder durch einen Nebenschluß in der Elektronik ein Spannung festgestellt, erfolgt eine "Abschaltung" der Elektronik, das heißt, sie kann weitere Befehle nicht mehr empfangen.
  • Liegt kein Fehler vor, erfolgt eine Spannungsversorgung auf einem Spannungsniveau, das vorzugsweise unter dem des zur Zündung elektrischer oder elektronischer Zünder erforderlichen Niveaus liegt. Dadurch wird in der ersten Sicherungseinrichtung von der sogenannten Action CPU eine festgelegte Zeitspanne, die Entsicherungszeit, erzeugt. Beispielsweise kann eine quarzgesteuerte Uhr ablaufen. Gleichzeitig wird in einem sogenannten One Way RC-Timer der ersten Sicherungseinrichtung in einer Zeitspanne, die durch das RC-Glied bestimmt ist und mit der in der Action CPU erzeugten übereinstimmen soll, ein Ladungsspeicher auf ein für die Aufhebung der ersten Auslösesperre erforderliches Spannungsniveau aufgeladen. In dem Zündgerät laufen nun, unabhängig voneinander erzeugt, unter Berücksichtigung einer Toleranzvorgabe, zwei gleichlange Zeitspannen als Entsicherungszeit ab. Nach Ablauf dieser Zeitspannen und Übereinstimmen des Ablaufzeitpunkts innerhalb des erlaubten Toleranzfeldes und nach Erreichen einer für die Aufhebung der ersten Auslösesperre erforderlichen Ladung im Ladungsspeicher ist die erste Sicherheitsstufe überwunden. Eine besondere Sicherheit ist dadurch gegeben, daß der Ladungsspeicher gleichzeitig das zeitbestimmende Bauteil des One Way RC-Timers ist. Während des Ablaufs der Entsicherungszeit wird das Ladeverhalten des Ladungsspeichers geprüft.
    Besteht eine Übereinstimmung der Ablaufzeitpunkte innerhalb des erlaubten Toleranzfeldes und ist der Ladungsspeicher auf das vorgegebene Niveau aufgeladen worden, kann die Aufhebung der ersten Auslösesperre nach Ablauf der Sicherheitszeit, erfolgen. Der erreichte Verfahrensschritt kann dem Anwender bei möglicher bidirektionaler Kommunikation im Display der Auslöseeinheit angezeigt werden, so daß er selbst über die Aufhebung der Auslösesperre entscheiden und sie durch ein Funksignal auslösen kann. Die Aufhebung kann aber auch direkt, programmgesteuert, ablaufen. Sie besteht darin, daß die Zündleitung zu den Zündern freigegeben wird, die zuvor kurzgeschlossen war, beispielsweise durch eine Schmelzsicherung. Der Widerstand der Sicherung und das vorgegebene Ladungsniveau des Ladungsspeichers sind so aufeinander abgestimmt, daß die Sicherung erst nach Erreichen dieses Niveaus zerstört wird, beispielsweise durch Schmelzen des Sicherungsdrahtes.
    Wird der Ladungsspeicher in der vorgegebenen Entsicherungszeit nicht aufgefüllt und stimmen die abgelaufenen Zeitspannen nicht überein, kann die Auslösesperre nicht aufgehoben und die Zündleitung für die Signalübermittlung nicht freigegeben werden, weil beispielsweise der Sicherungsdraht nicht durchschmilzt. Weiterhin wird die Sende- und Empfangseinheit nicht freigegeben. Damit ist die Auslöseeinheit weiterhin gesperrt.
    Nach Aufhebung der ersten Auslösesperre kann der Anwender in der zweiten Sicherheitsstufe mittels eines Funkbefehls die sogenannte Schärfung veranlassen. Die Schärfung kann nur erfolgen, wenn das Identifizierungskennzeichen der Auslöseeinheit mit dem Identifizierungskennzeichen übereinstimmt, das in das Zündgerät eingelesen wurde. Die Schärfung kann auch programmgesteuert selbsttätig ablaufen. Erst mit diesem Befehl wird in der Auslöseeinheit die Systemsteuerung und die Sicherheitszündstufe durch das Schließen eines Relais vom Energiemodul mit Spannung versorgt. Dadurch ist die zweite Auslösesperre aufgehoben. Die Elektronik der Auslöseeinheit überprüft eigenständig, ob am Ausgang der Sicherheitszündstufe eine für die Zündung erforderliche Spannung eingehalten wird. Ab jetzt ist es möglich, den Befehl zum Auslösen eines Zünders zu geben. Im Fehlerfall erfolgt eine Abschaltung der Auslöseeinheit und bei bidirektionaler Kommunikation mit einer Meldung an das Zündgerät.
    Die Auslösung der einzelnen Auslöseeinheiten erfolgt, je nach der Ausstattung der Auslöseeinheiten und der Vorgabe des Anwenders, einzeln, in Gruppen oder im Verbund. Bei Verwendung eines elektronischen Zünders muß die Auslöseeinheit dazu den Entsicherungscode und nachfolgend den Zündcode generieren, um den Zünder zu initiieren.
    Die Zündung elektronischer Zünder erfolgt also erst, wenn eine festgelegte Abfolge von Codes akzeptiert worden ist. Zunächst wird durch einen ersten Code die Elektronik der Zünder aktiviert, danach entsichert und ein Energiespeicher zur Bereitstellung der Zündenergie aufgeladen. Der zweite, von der Systemsteuerung der Auslöseeinheit generierte Code wird mit dem im Speicher des Zünders hinterlegten Code verglichen. Bei Übereinstimmung wird mittels eines dritten Codes letztendlich die Zündung durch Entladung des Energiespeichers ausgelöst.
    Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
    Es zeigen:
    Figur 1
    eine erfindungsgemäße Funkzündeinrichtung,
    Figur 2
    den Aufbau der Auslöseeinheit mit Zünder, als Blockschaltbild,
    Figur 3
    das Schaltbild des One Way RC-Timers als Baugruppe der Auslöseeinheit,
    Figur 4
    einen Schnitt durch einen elektronischen Zünder und
    Figur 5
    ein Blockschaltbild des elektronischen Teils des Zünders.
    In Figur 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Funkzündeinrichtung 1 dargestellt. Die Funkzündeinrichtung 1 besteht aus mindestens einer Auslöseeinheit 2a und einem Zündgerät 3. Es können aber auch, je nach Kapazität des Zündgeräts 3, noch weitere Auslöseeinheiten vorgesehen sein, wie durch die gestrichelte Darstellung der Auslöseeinheit 2b angedeutet ist.
    Die Auslöseeinheit 2a weist eine Zugangssperre 4 auf, die sie vor unbefugter Benutzung schützt. Diese kann aus einem mechanisch wirkenden Schloß oder aus einer elektronischen Sperre oder aus einer Kombination von beiden bestehen. Bei der elektronischen Sperre kann beispielsweise die Überwindung durch die Eingabe eines Codes erfolgen. Die Auslöseeinheit 2a weist eine Einrichtung 5 zur Aufnahme eines Datenträgers 6a auf. Dieser Datenträger 6a kann beispielsweise eine Chipkarte sein, die einen Mikrochip 7 enthält und aus einem Einsteckschlitz herausragt. Auf den Datenträgem sind die Identifikationsnummern (ID) der elektronischen Baugruppen der Auslöseeinheiten gespeichert. Diese Identifikationsnummern sind auch in dem jeweiligen Speicher der Auslöseeinheiten abgelegt. Der Datenträger 6a kann weiterhin Informationen über an der Auslöseeinheit 2a angeschlossene elektronische Zünder enthalten, beispielsweise die Zünderadressen und die Zündfolge.
    Wenn die Zugangssperre 4 aufgehoben worden ist, ist es auch möglich den Datenträger 6a aus der Einrichtung 5 zu entnehmen, wie durch die gestrichelte Darstellung 6a' des Datenträgers angedeutet wird. Mit der Entnahme des Datenträgers 6a wird ein Schalter 8 geschlossen, der die Bereitstellung von Energie zum Betrieb der Auslöseeinheit 2a ermöglicht. Gleichzeitig wird durch das Schließen des Schalters 8 ein Selbsttest der Elektronik der Auslöseeinheit 2a durchgeführt.
    An die Auslöseeinheit 2a sind über eine Zündleitung 9 Zünder10a bis 10n, im vorliegenden Ausführungsbeispiel elektronische Zünder, angeschlossen. Die Auslöseeinheit 2a weist weiterhin noch eine Antenne 11 auf, wie durch das Blitzsymbol 12 angedeutet wird. Ist die Auslöseeinheit 2a nur mit einem Empfangsteil ausgerüstet, dient die Antenne 11 ausschließlich der unidirektionalen Kommunikation, zum Signalempfang vom Zündgerät 3. Ist die Auslöseeinheit 2a zusätzlich mit einem Sender ausgestattet, dient die Antenne 11 zur bidirektionalen Kommunikation mit dem Zündgerät 3.
    Die Auslöseeinheit 2b weist einen identischen Aufbau auf. Allerdings enthält der Datenträger 6b eine andere Identifikationsnummer als der Datenträger 6a und Daten der elektronischen Zünder 10a' bis 10n'.
    Das Zündgerät 3 kann ebenfalls eine Zugangssperre 13 aufweisen, die in der gleichen Art ausgestaltet ist, wie die Zugangssperre 4 der Auslöseeinheit 2a. Erst nach Aufhebung der Zugangssperre 13 ist es möglich, den Datenträger 6a in eine zur Aufnahme geeignete Einrichtung 14 einzusetzen. In dieser ist ein Lesegerät 15 installiert, mittels dem die auf dem Datenträger 6a gespeicherten Daten abgelesen und einen Speicher in dem Zündgerät 3 eingespeichert werden. Die Datenträger 6a bzw. 6b sowie weitere Datenträger hier nicht dargestellter Auslöseeinheiten können nacheinander in die Aufnahmeeinrichtung 14 eingesetzt und die Daten nacheinander eingelesen werden.
    Das Zündgerät 3 enthält neben der hier nicht dargestellten Spannungsversorgung eine zur Datenverarbeitung und Speicherung vorgesehene Central Processor Unit (CPU) 16 mit EEPROM sowie einen Sender, und je nach Ausstattung zusätzlich eine Empfangseinheit für die bidirektionale Kommunikation, 17 mit Antenne 18, über die die Kommunikation mit der Auslöseeinheit 2a oder weiteren Auslöseeinheiten, wie beispielsweise der Auslöseeinheit 2b, möglich ist. Die weitere Ausstattung umfaßt ein Display 19 zur Anzeige von zu übermittelnden oder übermittelten Daten und Befehlen. Desweiteren ist eine Eingabeeinrichtung 20 zur Daten- und Befehlseingabe vorgesehen.
    In Figur 2 ist der Aufbau der Auslöseeinheit 2a mit ihren einzelnen Baugruppen dargestellt. Das Gehäuse 21 umschließt einen Energiemodul 22, eine Systemtsteuerung 23, eine erste Sicherungseinrichtung 24, eine zweite Sicherungseinrichtung 25, eine Sicherheitszündstufe 26, und im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Sende- und Empfangseinheit 27 mit Antenne 11, wobei die Sendeeinheit bei bidirektionaler Kommunikation vorgesehen ist.
    Zur Energieversorgung ist im Energiemodul 22 im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine einzellige Primärbatterie 28 vorgesehen. Sie kann hinsichtlich ihrer Belastbarkeit und Lagerfähigkeit auf die Einsatzdauer und Wirkdauer abgestimmt werden. Wie hier nicht dargestellt, ist das Batteriefach zugänglich, um nach Ablauf der Lagerzeit die Batterie problemlos wechseln zu können.
    Mit der Entnahme des Datenträgers aus der Auslöseeinheit wird mechanisch ein Schalter S1 geschlossen. Ist der Schalter S1 geschlossen, fließt ein Strom in einen Gleichstromwandler 29. Es ist ein Aufwärtswandler (Step Up-Spannungswandler) mit einem Standart-Schaltkreis und ist aus diesem Grund Stand der der Technik. Dieser Wandler 29 versorgt zunächst die erste Sicherungseinrichtung 24 und im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Sende- und Empfangseinheit 27 mit einer Grundspannung von beispielsweise 5 V. Die Systemsteuerung 23 und die Sicherheitszündstufe 26 sind zu diesem Zeitpunkt noch spannungslos, da die erste Sicherungseinrichtung 24 das Relais S2 noch nicht angesteuert hat.
    Die erste Sicherungseinrichtung 24 besteht aus einer Action CPU 30 und einem One Way RC-Timer 31. Anhand der Figur 3 wird der Aufbau des One Way RC-Timers 31 näher erläutert. Der One Way RC-Timer 31 enthält ein selbstanlaufendes (autostartfähiges) Widerstands-Kondensator-Zeitglied (RC-Glied) als erstes Zeitglied. Nach dem Ablauf der erzeugten Zeitspanne und der bestimmungsgemäßen Handlung (Aktion) wird die Spannungsversorgung unterbrochen, so daß das RC-Glied nicht erneut anlaufen kann.
    Mit dem Anliegen der Versorgungsspannung durch das Schließen des Schalters S1 startet automatisch ein Aufwärtswandler 58 im RC-Timer 31 und lädt mittels eines Taktgenerators 37 durch geeignete Steuerimpulse 59 in bestimmten Ladungsraten über die Iduktivität 36, die Gleichrichterdiode 39 und den Transistor 38 als Schalter den Kondensator 32 des RC-Gliedes innerhalb einer vorbestimmten Zeit auf, im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf den sechsfachen Wert der Versorgungsspannung, also 30 V. Dieser Spannungspegel wird über einen Spannungskomparator 33 ausgewertet, der einerseits über die Widerstände 40 und 41 als Spannungsteiler mit dem Ladungsspannungskreis und andererseits mit einer Referenzspannungsquelle 42 verbunden ist. Wenn die sechsfache Spannung erreicht ist, wird der Kondensator 32 mit einem Halbleiterschalter, einen Transistor 34, über eine Sicherung 35 entladen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Schmelzsicherung. Der Entladungsimpuls ist so dimensioniert, daß bei einem Spannungspegel von 30 V der Schmelzdraht der Schmelzsicherung 35 sicher durchgebrannt wird und bei einem Spannungspegel der Grundversorgung von 5 V der Schmelzdraht sicher intakt bleibt, auch dann, wenn die gesamte Leistung der 5 V-Spannungsversorgung auf den Schmelzdraht geschaltet wird. Damit ist eine Aufhebung der Sicherung durch eine elektronische Fehlfunktion im Einschaltzustand ausgeschlossen.
    Durch die Wahl der Kapazität des Kondensators 32 und der Leistungsdimensionierung des Aufwärtswandlers 58 kann die Entsicherungszeit vorbestimmt werden. Die Entsicherungszeit, die beispielsweise bis zu 15 Minuten betragen kann, kann vom Anwender gewählt werden und wird werkseitig voreingestellt. Die Aufladung des Kondensators 32 als Ladungsspeicher erfolgt nach Anliegen der Versorgungsspannung, die der Aufwärtswandler 29 liefert, in bestimmten Ladungsraten, die durch die Dauer und Höhe der Impulse 59 des Aufwärtswandlers 58 vorgegeben werden.
    Die Aufladezeit des Kondensators 32 wird mit einer Zeitspanne verglichen, die mit dem Beginn der Ladung des Kondensators 32 in einem zweiten Zeitglied gestartet wird. Es ist eine hier nicht dargestellte, beispielsweise quarzgesteuerte Uhr in der Action CPU 30, in der eine werksseitig eingestellte Zeitspanne als Entsicherungszeit abläuft. Die systembedingte Ladezeit des Kondensators 32 muß innerhalb einer Toleranz mit der von der Uhr in der Action CPU erzeugten Zeitspanne übereinstimmen. Außerdem muß der Kondensator 32 innerhalb dieser Zeitspanne mit der vorgesehenen Ladung aufgeladen sein, sonst kann die erste Auslösesperre nicht aufgehoben werden.
    Damit der erforderliche Spannungspegel zur Aufhebung der ersten Auslösesperre erreicht wird, erfolgt bei der Aufladung des Ladungsspeichers 32 ein ständiger Spannungsvergleich durch den Spannungskomparator 33. Der zeitbestimmende Kondensator 32 erfüllt eine Doppelfunktion. Er ist sowohl zeitbestimmendes Glied als auch Speicher für die Ladung. Nach Ablauf der Zeit im One Way RC-Timer 31 wird durch Entladung des Kondensators 32 die Sicherung 35 aufgetrennt. Die Sicherung 35 ist die zweite Sicherungseinrichtung 25 und stellt im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Kurzschluß her zwischen den beiden Anschlüssen 43 und 44 der Zündleitung 9, der Verbindung zwischen der Sicherheitszündstufe 26 und den elektronischen Zündern 10a bis 10n. Der Kurzschluß bewirkt, daß von der Sicherheitszündstufe 26 keine Signale über die Zündleitung an die Zünder geschickt und somit keine Zünder gezündet werden können. Nach Ablauf der Zeit des One-Way RC-Timers 31 führt das Durchbrennen der Sicherung 35 zu einer Potentialanhebung an dem Punkt, an dem der negative Pfad der Spannungsversorgung des RC-Gliedes angeschlossen ist. Der Masseanschluß E der Versorgungsspannung für das erste Zeitglied ist in Reihe zur ersten Auslösesperre 35 geschaltet, so daß die Aufladung des Kondensators 32 nur einmal möglich ist. Nach erfolgreicher Zerstörung der Sicherung 35 ist das Zeitglied ohne Spannungsversorgung. Aus diesem Grund kann das RC-Glied nur einmal genutzt werden. Die Sicherung für den One Way RC-Timer 31 ist physikalisch unabhängig von dem Rest der elektronischen Schaltung und den übrigen Baugruppen. Da der One Way RC-Timer 31 keine beweglichen mechanischen Teile enthält, ist er beschleunigungsfest und für einen großen Temperaturbereich geeignet.
    Die Action-CPU 30 kontrolliert den Spannungszustand der Systemsteuerung 23 und der Sicherheitszündstufe 26. Weiterhin ist sie zuständig für die Kontrolle der Funktionsabläufe innerhalb der ersten Sicherungseinrichtung 24 und vergleicht die durch ihre Uhr vorgegebene Entsicherungszeit mit der Ladezeit des Kondensators 32 des One Way RC-Timers 31. Nach Ablauf ihrer Entsicherungszeit prüft sie, ob der Ladungsspeicher, der Kondensator 32, eine vorgegebene Ladung enthält, die ausreichend ist, um die Sicherung 35 zu zerstören. Ist das der Fall, initiiert sie die Zerstörung der Sicherung 35, wodurch die erste Auslösesperre aufgehoben wird. Die Action-CPU 30 ist während der Entsicherungszeit zuständig für die Kommunikation mit der Sende- und Empfangseinheit 27. Ist die Sicherung 35 zerstört und damit die erste Auslösesperre überwunden, ist eine Kommunikation mit dem Zündgerät 3 möglich.
    Entweder durch das Programm selbst gesteuert oder über einen Funkbefehl vom der Zündgerät 3 wird das Relais S2 betätigt und dadurch die Systemsteuerung 23 und die Sicherheitszündstufe 26 mit Spannung versorgt. Mit der sogenannten Schärfung ist die zweite Auslösesperre aufgehoben. In der CPU 48 der Systemsteuerung 23 sind die zur Erzeugung der Codesignale erforderlichen Daten gespeichert. Diese Codesignale sind zur Zündung elektronischer Zünder erforderlich. Liegt an der Sicherheitszündstufe 26 Spannung an, kommunizieren die Action-CPU 30 der ersten Sicherungseinrichtung 24 und die CPU 48 der Systemsteuerung 23 miteinander und melden sich gegenseitig per Protokoll an. Desweiteren kontrolliert die Action-CPU 30 den Aufwärtswandler 49 auf Einhaltung der Spannung, die zur Zündung der Zünder erforderlich ist. Im Fehlerfall erfolgt eine kontrollierte Abschaltung mit Funkmeldung zum Zündgerät 3. Die Spannung wird im vorliegenden Fall von der Versorgungsspannung 5 V auf die Zündspannung 15 V umgewandelt. Mit den Daten der CPU 48 werden im Generator 50 der Sicherheitszündstufe 26 die Signale der Codes generiert, mit denen die Entsicherung, die Programmierung und die Zündung der Zünder erfolgt.
    Nach Aufheben der zweiten Auslösesperre ist der Zündauslösungsbefehl möglich. Es ist auch denkbar, die Aufhebung der zweiten Auslösesperre mit dem Zündauslösungsbefehl zu koppeln. Dann wäre es möglich, auf Ebene der ersten Auslösesperre durch ein Einschieben des zur der Auslöseeinheit gehörenden Datenträgers den Schalter S1 wieder zu öffnen und damit die Freigabe der Auslösesperre wieder aufzuheben.
    Die Sende- und Empfangseinheit 27 kommuniziert über ihre Antenne 11 mit dem Zündgerät 3. Als Sender-Empfänger kann ein Standart-Transceiver 47 eingesetzt werden, der im UHF-Bereich sendet und empfängt. Der Frequenzbereich liegt beispielsweise bei 433 MHz. Die Übertragung erfolgt im annähernd optischen Ausbreitungsbereich, das heißt, Sender und Empfänger sollten Sichtkontakt haben. Durch Auswahl eines geeigneten Frequenzbereichs kann auch eine weitere Entfernung zwischen Zündgerät und Auslöseeinheit ermöglicht werden. Die Signalübertragung erfolgt vorzugsweise durch Frequenzmodulation, kann aber auch mittels Amplitudenmodulation erfolgen.
    Die Kodierung der digitalen Daten kann direkt über Frequency Shift Keying (FSK) bei einem üblichen Frequenzwechsel zwischen 400 und 450 Mhz erfolgen. Wegen der höheren Betriebssicherheit wird eine Kommunikation mit Audio Frequency Shift Keying (AFSK) bevorzugt. Die Frequenzen liegen bei dieser Übertragung im Bereich hörbarer Töne.
    Anhand der Figur 4 wird der Aufbau eines elektronischen Sprengzünders 60 erläutert, der beispielsweise insbesondere im Bergbau und Tiefbau eingesetzt wird. Die Hülse 61 enthält eine Sekundärladung 62, die durch eine Primärladung 63 gezündet wird. Initiiert wird die Zündung durch die sogenannte Zündpille 64. Bei konventionellen elektrischen Sprengzündern ist die Zündpille direkt an die Zündleitung angeschlossen. Dort wird die Zündpille direkt durch den eingespeisten elektrischen Stromimpuls von bis zu mehreren Ampere gezündet. Es handelt sich hierbei um eine rein energetische Zündung.
    Beim elektronischen Sprengzünder dagegen ist der Zündpille eine Elektronik vorgeschaltet. Die Elektronik 65 besteht im wesentlichen aus einem elektronischen Schaltkreis 66, der in einem Gehäuse eingebettet ist und dessen Aufbau anhand des Blockschaltbilds in Figur 5 näher erläutert wird. Ein weiterer wesentlicher Bestandteil ist ein Kondensator 67, in dem die für die Zündung erforderliche Energie gespeichert wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sorgen ein SMD-Widerstand 68 und ein Ferritfilter 69 als Begrenzer- und Filterschaltung dafür, daß die Eingangsspannung einen bestimmten Wert nicht überschreitet und daß Störsignale femgehalten werden.
    Die Hülse 61 verschließt ein Stopfen 70, durch den die Anschlüsse der Elektronik 65 durchgeführt sind. Die Anschlüsse ragen als Kontaktstifte 71 aus dem zu einer Steckbuchse 72 geformten Stopfen 70 heraus. Der Stopfen 70 ist in das offene Ende der Hülse 61 hineingeschoben und beispielsweise im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Einwürgen 73 darin befestigt. Der Stopfen 70 verschließt die Hülse wasserdicht und schützt damit die Elektronik. Außerdem bietet der durch die Buchse 72 gebildete Steckkontakt den Anschluß eines Steckers 74, der mit der Zündleitung 75 verbunden ist. Die Zündleitung 75 mündet in Kontakthülsen 76, in die die Kontaktstifte 71 eingeschoben werden. Im Schnittbild sind hier nur jeweils eine Kontakthülse und ein Kontaktstift zu sehen. Der Stecker 74 weist außerdem einen Dichtkegel 77 auf, der die Kontakthülsen 76 umschließt und in die Buchse 72 des Stopfens 70 hineingeschoben werden kann. An dem Stecker 74 befindliche Rastlamellen 78 hintergreifen auf der Außenseite der Buchse 72 angeordnete Ausnehmungen 79 und bilden somit eine sichere Verbindung zwischen der Zündleitung 75 und dem elektronischen Sprengzünder 60. Diese Steckverbindung ist staub- und wassergeschützt und somit auch für den rauhen Sprengbetrieb geeignet.
    Die Figur 5 zeigt das Blockschaltbild der Elektronik 65 des elektronischen Sprengzünders 60. Sie setzt sich im wesentlichen aus vier Baugruppen zusammen: dem Analogteil 80, der an der Zündleitung 9 angeschlossen ist, der Zündstufe 81, an deren Anschlüsse 64a die Zündpille 64 angeschlossen ist, die digitale Datensteuerung 82 mit der CPU 83 und dem Informationsteil 84.
    Ein elektronischer Zünder kann nur gezündet werden, wenn mit einem entsprechenden Spannungspegel codierte Informationen, Ansteuersignale, auf der Zündleitung zum Zünder gesendet werden. Zunächst wird mittels eines Entsicherungscodes, Code 1, der Sprengzünder 60 betriebsbereit gemacht. Der Entsicherungscode 85 ist im Informationsteil 84 abgespeichert. Derselbe Code ist in der CPU 48 der Systemsteuerung 23 (Figur 2) abgespeichert. Auf Befehl wird er vom Generator 50 der Sicherheitszündstufe 26 erzeugt und ausgesendet. Entspricht der von der Auslöseeinheit 2a über die Zündleitung 9 ausgesandte Entsicherungscode dem im Informationsteil 84 gespeicherten Entsicherungscode 85 - die Ankunft des in der Sicherheitszündstufe 26 erzeugten Codes 1 soll durch den Pfeil 86 am Informationsteil 84 symbolisiert werden - wird zunächst der Kondensator 67 mit einem definierten Ladestrom aufgeladen. Im Analogteil 80 sorgt eine leistungsfähige Begrenzer- und Filterschaltung 87 als Eingangsschutz dafür, daß die Eingangsspannung einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Dadurch werden außerbetriebsmäßige Spannungen, wie sie bei Einwirkung von Fremdelektrizität auftreten könne, abgefangen. In der Signalauskopplung 88 wird bei jedem Richtungswechsel des Eingangsstroms, bei jedem Nulldurchgang der Spannung, ein Signal abgegeben, das in der digitalen Datensteuerung 82 weiterverarbeitet wird. Hinter der Signalauskopplung 88 wird über einen Gleichrichter 89 der Energiespeicher, der Kondensator 67 in der Zündstufe 81, aufgeladen.
    Zwischen Gleichrichter 89 und Energiespeicher 67 liegt ein digital einstellbarer Zwei-Stufen-Spannungsregler 90. Er hält während der Entsicherung die Spannung so niedrig, daß eine Zündung mangels Zündenergie ausgeschlossen ist, die Elektronik aber sicher betrieben werden kann. Jeder Wechsel der Polarität der Eingangsspannung am Zünder 60 bewirkt in der Elektronik 65 des Zünders die Erzeugung eines Impulses. Nach einer definiert erzeugten Impulsfolge wird die Aufladung des Kondensators 67 als Energiespeicher freigegeben. Um den Entsicherungscode (Code 1) erkennen zu können, laufen in der digitalen Datensteuerung 82 die von der Signalauskopplung 88 kommenden Signale auf den Eingangsimpulszähler 91. Die Impulse werden in der CPU 83 ausgewertet und im Informationsteil 84 mit dem Entsicherungscode 85 verglichen. Dazu ist in der digitalen Datensteuerung 82 ein Oszillator 92 vorgesehen, der über einen Taktgenerator 93 Signale in die CPU 83 einspeist und zu einem Referenzähler 94 leitet. Falls mit einem falschen Code versucht wird, die Programmierung durchzuführen, erfolgt eine Selbstsicherung des Zünders. Eine Reaktivierung ist nur durch eingewiesenes Personal möglich.
    Hat die CPU 83 die richtige Impulsfolge des Entsicherungscodes 86 erkannt, wird die zweite Stufe des Spannungsreglers 90 freigegeben. Danach wird in sehr kurzer Zeit, beispielsweise in 3 Sekunden, der Kondensator 67 auf die am Eingang des Zünders 60 liegende Spannung aufgeladen. Nach der Aufladung des Kondensators 67 muß mittels eines weiteren Codes (Code 2), bestehend aus weiteren definierten Spannungswechseln, ein elektronischer Schalter freigegeben werden. Dieser Code 2 ist ebenfalls in der Systemsteuerung 23 der Auslöseeinheit 2a hinterlegt und wird ebenfalls von dem Generator 50 der Sicherheitszündstufe 26 erzeugt.
    Stimmt die Anzahl der im Code 2 enthaltenen Impulse mit der Anzahl der vom Referenzzähler 94 vorgegebenen Impulse überein, wird ein Schalttransistor 95 angesteuert, mit dem der Sprengzünder geschärft wird.
    Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der nächste vom Eingangszähler kommende Impuls, der Code 3, dann von der CPU 83 zur Ansteuerung des Schalttransistors 95 verwendet. Mit diesem Impuls wird die Entladung des Kondensators 67 bewirkt und die Zündpille 64 gezündet.
    Wird nach der Entsicherung durch den Code 1 und vor Eingabe des Zündsignals die Stromzufuhr unterbrochen, entlädt sich der Kondensator 67 in einer kurzen Zeit, beispielsweise in zwei Minuten, ohne daß es zu einer Zündung kommt. Danach ist der Zünder wieder passiv, das heißt er ist handhabungssicher und erneut betriebsbereit.
    Zur Identifizierung eines Zünders kann es vorteilhaft sein, wenn zusätzlich die Fertigungsdaten 96 sowie die Kundendaten 97 in dem Informationsteil 84 abgespeichert sind und auf diese Daten durch die CPU 83 der digitalen Datensteuerung 82 zurückgegriffen werden kann.

    Claims (24)

    1. Zündeinrichtung für Zünder, die mittels Funk auslösbar sind, bestehend aus mindestens einer Auslöseeinheit, an dem mindestens ein elektrischer oder elektronischer Zünder angeschlossen ist, und einem räumlich von der Auslöseeinheit anordbaren Zündgerät, wobei mindestens das Zündgerät mit der Auslöseeinheit mittels Funksignale kommunizieren kann, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine der Auslöseeinheiten (2a, 2b) einen entnehmbaren und in das Zündgerät (3) einsetzbaren Datenträger (6a, 6b) enthält, daß das Zündgerät (3) eine Leseeinrichtung (15) für die Daten des eingesetzten Datenträgers (6a, 6b) aufweist, daß die Auslöseeinheit (2a, 2b) und der ihm jeweils zugeordnete Datenträger (6a, 6b) identische Identifizierungskennzeichen und für die Auslösung der angeschlossenen Zünder (10a bis 10n, 10a' bis 10n') erforderliche Informationen enthalten, daß durch die Entnahme des Datenträgers (6a, 6b) die Auslöseeinheit (2a, 2b) aktiviert ist und in einen Empfangszustand oder bei möglicher bidirektionaler Kommunikation in einen Sende- und Empfangszustand versetzbar ist und daß das Zündgerät (3) mit eingesetztem Datenträger (6a, 6b) nach Einlesen der Daten ebenfalls in Sende- beziehungsweise Sende- und Empfangsbereitschaft versetzt ist.
    2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stromversorgung (28) der Auslöseeinheit (2a, 2b) vorgesehen ist, die bei eingesetztem Datenträger (6a, 6b) unterbrochen und bei entnommenen Datenträger (6a, 6b) geschlossen ist, daß bei geschlossenem Stromkreis in der Auslöseeinheit (2a, 2b) ein kapazitiver Speicher (32) aufladbar ist, dessen Ladung zur Aufhebung einer ersten Auslösesperre (35) vorgesehen ist, daß bei aufgehobener ersten Auslösesperre (35) der Zugriff auf die in der Auslöseeinheit (2a, 2b) gespeicherten Daten möglich ist, daß dadurch die zweite Auslösesperre (S2) aufgehoben ist und daß ab diesem Zeitpunkt die Zünder (10a bis 10n, 10a' bis 10n') auslösbar sind.
    3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger (6a, 6b) eine Chipkarte oder Barcodekarte ist.
    4. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kapazitive Speicher (32) aufgrund seiner vorgegebenen Ladezeit ein erstes Zeitglied ist, daß ein weiteres, unabhängiges Zeitglied zur Überprüfung der Ladezeit des Speichers (32) vorgesehen ist und daß die in der vorgegebenen Ladezeit erreichte, mit einer vorgegebenen Ladung übereinstimmende Ladung zur Aufhebung der ersten Auslösesperre (35) vorgesehen ist.
    5. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Masseanschluß (E) der Versorgungsspannung für das erste Zeitglied (32) in Reihe zur ersten Auslösesperre (35) geschaltet ist, so daß die Aufladung des Speichers (32) als Zeitglied nur einmal möglich ist.
    6. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Unversehrtheit als auch die Aufhebung der ersten Auslösesperre (35) durch die Höhe der an der Zündleitung (9) zu den Zündern (10a bis 10n, 10a' bis 10n') anliegenden Spannung überprüfbar ist.
    7. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestspannung zur Aufladung des Speichers (32) höher ist als die zur Versorgung der Elektronik in der Auslöseeinheit (2a, 2b) erforderliche Grundspannung.
    8. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Auslösesperre (35) ein Kurzschluß in der Zündleitung (9) ist, der durch die Entladung des Speichers (32) aufhebbar ist.
    9. Zündeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösesperre (35) eine Schmelzsicherung mit definiertem Widerstand ist.
    10. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Auslösesperre (S2) ein ansteuerbarer Schalter ist, bei dessen Schließstellung unter anderem der Zugriff auf die in der Auslöseeinheit (2a, 2b) gespeicherten Daten möglich ist.
    11. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinheit (2a) eine Zugangssperre (4) aufweist.
    12. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündgerät (3) eine Zugangssperre (13) aufweist.
    13. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Zünder (10a bis 10n, 10a' bis 10n') durch eine Folge von Codes gesichert sind, wobei jeder Code eine Sicherung vor unbeabsichtigter Zündung darstellt und daß durch jeden von der Auslöseeinheit (2a, 2b) ausgesandten und von dem angesprochenen Zünder akzeptierten Code stufenweise die Zündung freigebbar ist in der Reihenfolge Entsicherung, Energiezufuhr, Bereitstellung der Zündspannung und Zündbefehle.
    14. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenaustausch zwischen der Auslöseeinheit (2a, 2b) und dem Zündgerät (3) mit Frequenzen im UHF-Bereich erfolgt.
    15. Zündeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Daten durch Frequenzmodulation erfolgt.
    16. Zündeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Daten durch Amplitudenmodulation erfolgt.
    17. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschlüsselung der Daten das Frequency Shift Keying (FSK) eingesetzt wird.
    18. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschlüsselung der Daten das Audio Frequency Shift Keying (AFSK) eingesetzt wird.
    19. Verfahren zur Zündung elektrischer oder elektronischer Zünder, die mittels Funk auslösbar sind, durch eine Zündeinrichtung, bestehend aus mindestens einer Auslöseeinheit, an dem mindestens ein Zünder angeschlossen ist und einem von der Auslöseeinheit räumlich anordbaren Zündgerät, das mittels Funksignale mit der Auslöseeinheit kommuniziert, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung der Zünder erst nach sukzessiver Aufhebung von Auslösesperren erfolgen kann, wobei nach Aufhebung einer Auslösesperre jeweils ein für die Auslösung der Zündung erforderlicher Verfahrensschritt abläuft und erst das Ergebnis dieses Verfahrensschritts eine Vorgabe erfüllt, die zur Aufhebung der nächsten Auslösesperre möglich ist und daß erst dann, wenn alle Auslösesperren aufgehoben sind, die Auslösung der Zünder möglich ist und wenn ein Verfahrensschritt nicht gestartet werden kann oder ein Verfahrensschritt nicht zu einem vorgegebenen Ergebnis führt, der nachfolgende Verfahrensschritt nicht gestartet werden kann.
    20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöseeinheit ein Datenträger entnommen wird, der ein mit der Auslöseeinheit identisches Identifizierungskennzeichen und Informationen über die Auslöseeinheit und die daran angeschlossenen Zünder enthält, daß die Daten des Datenträgers in einen Speicher des Zündgeräts eingelesen werden und daß die Sendebereitschaft und bei bidirektional möglicher Kommunikation auch die Empfangsbereitschaft hergestellt wird.
    21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Entnahme des Datenträgers aus der Auslöseeinheit die Energieversorgung für die elektronischen Baugruppen der Auslöseeinheit eingeschaltet wird, daß vor Aufhebung der ersten Auslösesperre nur die zur Aufhebung einer ersten Auslösesperre benötigten Baugruppen mit Energie versorgt werden, daß eine Selbstprüfung der Schaltkreise der elektronischen Baugruppen erfolgt, daß bei einem festgestellten Fehler die Funktion der Auslöseeinheit blockiert wird, daß bei Fehlerfreiheit in der Auslöseeinheit in einem ersten Zeitglied, das ein RC-Glied ist, der Speicher in einer vorgegebenen Zeitspanne durch Ladeimpulse mit einer vorgegebenen Ladung aufgeladen wird, daß in einem unabhängigen zweiten Zeitglied eine gleichlange Zeitspanne gestartet wird, daß bei gleichzeitigem Ablauf beider Zeitspannen innerhalb einer vorgebbaren Toleranz und Erreichen der vorgegebenen Ladung durch Entladung des Speichers die erste Auslösesperre aufgehoben wird, wodurch die Zündleitung für den Zündstrom und den eventuellen Datenaustausch mit den Zündern freigegeben wird, daß bei fehlender Übereinstimmung der Zeitabläufe und/oder Nicht-Erreichen des Ladungsniveaus die Zündleitung nicht freigegeben wird, daß nach Aufheben der ersten Auslösesperre der Zugriff auf die in der Auslöseeinheit gespeicherten Daten sowie die Energieversorgung der übrigen Baugrupen, insbesondere der Systemsteuerung, möglich wird und daß dadurch die zweite Auslösesperre aufgehoben ist, so daß ab diesem Zeitpunkt die Auslösung der Zünder möglich ist.
    22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß bei freigegebener Zündleitung die Spannungsversorgung zur Signalgenerierung für die Erzeugung der Codes freigegeben wird, mit denen bei elektronischen Zündern über die in der Auslöseeinheit abgespeicherten Zünderadressen die einzelnen Zünder jeweils aktiviert und gezündet werden können und daß bei einem Signal mit einem fehlerhaft erzeugten Code die Zündung unterbleibt.
    23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auslöseeinheit aufgrund ihres Identifizierungskennzeichens individuell ansteuerbar ist.
    24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elektronische Zünder aufgrund der in der Auslöseeinheit abgespeicherten Zünderadressen einzeln ansteuerbar ist.
    EP99971499A 1998-10-29 1999-10-27 Zündeinrichtung für zünder, die mittels funk auslösbar sind und verfahren zum auslösen dieser zünder Expired - Lifetime EP1125094B1 (de)

    Applications Claiming Priority (5)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19849653 1998-10-29
    DE19849653 1998-10-29
    DE19945790A DE19945790A1 (de) 1998-10-29 1999-09-24 Zündeinrichtung für Zünder, die mittels Funk auslösbar sind und Verfahren zum Auslösen dieser Zünder
    DE19945790 1999-09-24
    PCT/EP1999/008122 WO2000026607A1 (de) 1998-10-29 1999-10-27 Zündeinrichtung für zünder, die mittels funk auslösbar sind und verfahren zum auslösen dieser zünder

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1125094A1 EP1125094A1 (de) 2001-08-22
    EP1125094B1 true EP1125094B1 (de) 2002-06-05

    Family

    ID=26049808

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP99971499A Expired - Lifetime EP1125094B1 (de) 1998-10-29 1999-10-27 Zündeinrichtung für zünder, die mittels funk auslösbar sind und verfahren zum auslösen dieser zünder

    Country Status (4)

    Country Link
    EP (1) EP1125094B1 (de)
    AT (1) ATE218698T1 (de)
    AU (1) AU1376900A (de)
    WO (1) WO2000026607A1 (de)

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    WO2004020934A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-11 Orica Explosives Technology Pty Ltd. Access control for electronic blasting machines

    Families Citing this family (10)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    WO2001059401A1 (en) * 2000-02-11 2001-08-16 Inco Limited Remote wireless detonator system
    US7559269B2 (en) * 2001-12-14 2009-07-14 Irobot Corporation Remote digital firing system
    CA2590093C (en) 2005-01-24 2013-03-19 Orica Explosives Technology Pty Ltd Data communication in electronic blasting systems
    US20080302264A1 (en) * 2005-03-18 2008-12-11 Orica Explosives Technology Pty Ltd. Wireless Detonator Assembly, and Methods of Blasting
    RS49942B (sr) * 2007-01-30 2008-09-29 Lazar Kričak Sistem za programirano iniciranje mreža električnih i neelektričnih detonatora primenom rf sistema prenosa
    CN102278924B (zh) * 2010-06-11 2013-08-07 南京理工大学 智能起爆控制系统及其方法
    CN105423833B (zh) * 2015-11-30 2017-05-03 无锡力芯微电子股份有限公司 一种电子雷管快速施工装置及其使用方法
    CN111435419A (zh) * 2019-01-11 2020-07-21 毛龙飞 基于多种生物识别的虹膜识别方法
    CN113282026B (zh) * 2021-04-16 2023-03-17 矿冶科技集团有限公司 矿用信息采集及故障诊断装置、方法
    CN114646242B (zh) * 2022-03-28 2023-06-30 上海芯飏科技有限公司 用于电子雷管芯片的高可靠存储系统、方法、介质及设备

    Family Cites Families (7)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4970956A (en) * 1976-12-27 1990-11-20 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Solid state programmable intervalometer
    DE3114234A1 (de) * 1981-04-08 1982-11-04 Wasagchemie Sythen GmbH, 4358 Haltern Zuendeinrichtung
    DE3523857A1 (de) * 1985-07-04 1987-01-08 Dynamit Nobel Ag Minensystem
    DE3824376C1 (de) * 1988-07-19 1989-05-18 Honeywell Regelsysteme Gmbh, 6050 Offenbach, De
    US5117756A (en) * 1989-02-03 1992-06-02 Atlas Powder Company Method and apparatus for a calibrated electronic timing circuit
    DE4403998A1 (de) 1994-02-09 1995-08-10 Rohde & Schwarz Fernsteuersystem für Minen
    GB9423313D0 (en) * 1994-11-18 1995-01-11 Explosive Dev Ltd Improvements in or relating to detonation means

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    WO2004020934A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-11 Orica Explosives Technology Pty Ltd. Access control for electronic blasting machines

    Also Published As

    Publication number Publication date
    ATE218698T1 (de) 2002-06-15
    AU1376900A (en) 2000-05-22
    EP1125094A1 (de) 2001-08-22
    WO2000026607A1 (de) 2000-05-11

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    DE602004003826T2 (de) Zündbereitschaftsdiagnose einer pyrotechnischen vorrichtung wie eines elektronischen zünders
    DE2945122C2 (de)
    EP1125094B1 (de) Zündeinrichtung für zünder, die mittels funk auslösbar sind und verfahren zum auslösen dieser zünder
    DE602004011616T2 (de) Zünder welcher aufgrund gemessener spannungen zwischen logger- bzw. sprengmodus auswählt
    DE602004006439T2 (de) Dynamische grundlinienbestimmung bei der auf strommodulation basierenden kommunikation
    DE10393128B4 (de) Zugangskontrolle für elektronische Sprenggeräte
    EP1125352A1 (de) Schutzsystem für ein solarmodul
    DE60216784T2 (de) Ferngesteuertes zündsystem mit frequenzdiversität
    EP0402622B1 (de) Zündeinrichtungen für Schutzvorrichtungen in Fahrzeugen
    DE10257901B4 (de) Sicherungsvorrichtung und -verfahren für Schußwaffen und Patronen
    DE3835627C2 (de)
    DE19512266A1 (de) Vorrichtung zum Schutz einer elektronischen Schaltung vor Manipulation
    EP3507945B1 (de) Identifikationsverfahren in einem detonator-netzwerk
    DE602004011518T2 (de) Konstantstrom-, versorgungsspannungsgeregelt-ladender elektronischer zünder
    DE19945790A1 (de) Zündeinrichtung für Zünder, die mittels Funk auslösbar sind und Verfahren zum Auslösen dieser Zünder
    EP0845652A2 (de) Sprengkette
    DE10084519B3 (de) Verfahren und System zum Steuern eines Spreng-Netzwerks
    WO1989000520A1 (en) Car radio with theft protection
    WO2001023827A1 (de) Mikroprozessor gesteuerte auslöseeinheit zur initiierung pyrotechnischer elemente
    DE3412798C2 (de)
    DE602004004272T2 (de) Vorzünd-countdown in einem elektronischen zünder und in einem elektronischen sprengsystem
    DE102008022655A1 (de) Verfahren zur sicheren Bedienung eines elektrischen Geräts und elektrisches Gerät
    EP0975932A1 (de) Elektronischer zünder
    DE102004041544A1 (de) Sichere Aktivierung einer Bohrlochvorrichtung
    DE19721839A1 (de) Elektronischer Zünder

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20010529

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 20011122

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: NL

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20020605

    Ref country code: IT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

    Effective date: 20020605

    Ref country code: IE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20020605

    Ref country code: GR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20020605

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20020605

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20020605

    Ref country code: FI

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20020605

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 218698

    Country of ref document: AT

    Date of ref document: 20020615

    Kind code of ref document: T

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: NOT ENGLISH

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: EP

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: GERMAN

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 59901673

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20020711

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: SE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20020905

    Ref country code: PT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20020905

    Ref country code: DK

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20020905

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: LU

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20021027

    Ref country code: AT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20021027

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: CY

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20021031

    Ref country code: BE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20021031

    NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
    GBV Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed]

    Effective date: 20020605

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: ES

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20021220

    EN Fr: translation not filed
    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FD4D

    Ref document number: 1125094E

    Country of ref document: IE

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    BERE Be: lapsed

    Owner name: *DYNAMIT NOBEL G.M.B.H. EXPLOSIVSTOFF- UND SYSTEMT

    Effective date: 20021031

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: MC

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20030501

    26N No opposition filed

    Effective date: 20030306

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: LI

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20031031

    Ref country code: CH

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20031031

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: PL

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 20171222

    Year of fee payment: 19

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R119

    Ref document number: 59901673

    Country of ref document: DE

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20190501