ES2261141T3 - Circuito electronico resistente a los impactos. - Google Patents
Circuito electronico resistente a los impactos.Info
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Abstract
Un detonador electrónico que comprende un circuito electrónico recubierto de un encapsulado (14) y dispuesto dentro de una envoltura alargada (18) que comprende un armazón de detonador, teniendo el armazón una superficie interior que se extiende longitudinalmente, en el que el encapsulado (14) está dimensionado y configurado para un contacto axial limitado con la superficie interior que se extiende longitudinalmente (18a), caracterizado porque el encapsulado (14) comprende una cubierta (14e) que cubre el circuito y al menos un casquillo (14g) que contacta la superficie longitudinal interior de la envoltura (18) y que ocupa menos del cincuenta por ciento de la longitud axial de la cubierta (14e).
Description
Circuito electrónico resistente a los
impactos.
Esta invención se refiere a circuitos
electrónicos encapsulados y, en particular, a ensamblajes de
circuitos electrónicos resistentes al choque que se usan en
componentes de voladura.
Se conocen circuitos temporizadores electrónicos
para activar detonadores después de un período de retardo
predeterminado, controlado electrónicamente. El período de retardo
se mide a partir de la recepción de una señal de iniciación que
puede suministrar potencia al circuito temporizador. Por
consiguiente, la patente estadounidense 5.133.257 atribuida a
Jonsson, concedida el 28 de julio de 1992, describe un sistema de
encendido que comprende un transductor piezoeléctrico que se puede
disponer al lado de una línea derivada de cordón detonante. Cuando
el cordón detonante detona, se aplica una onda de choque sobre el
transductor piezoeléctrico que, posteriormente, produce un impulso
eléctrico. La energía eléctrica del transductor se almacena en un
capacitor que suministra potencia a un temporizador. Tras un retardo
predeterminado, el temporizador permite que el resto de energía
almacenada en el capacitor active una cabeza de encendido del
detonador. La cabeza de encendido inicia el material explosivo,
proporcionando de ese modo la salida de explosivo del detonador. Los
circuitos electrónicos de retardo también se pueden usar para
iniciar elementos de puente, tales como un puente semiconductor,
según se describe, por ejemplo, en la patente estadounidense
4.708.060 atribuida a Bickers, Jr. y col., concedida el 24 de
noviembre de 1987 o un puente de tungsteno, según se describe, por
ejemplo, en la patente estadounidense 4.976.200 atribuida a Benson y
col., concedida el 11 de diciembre de 1990. En la patente
estadounidense 5.173.569 atribuida a Pallanck y col., concedida el
22 de diciembre de 1992, en la patente estadounidense 5.377.592
atribuida a Rode y col., concedida el 3 de enero de 1995 y en la
patente estadounidense 5.435.248 atribuida a Rode y col, concedida
el 25 de julio de 1995, aparecen otros circuitos electrónicos de
retardo. Estas patentes, por lo general, proponen que el sistema de
circuitos electrónicos se moldee dentro de un envase, cubierta o
"compuesto de encapsulado" adecuados. Véase, por ejemplo, de la
línea 42 a la 50, de la columna 2 de la patente de Jonsson, de la
línea 32 a la 35 de la columna 3 de la patente de Pallanck y col.,
de la línea 30 a la 33 de la columna 9 de la patente de Rode y col.
(US 5.377.592) y de la línea 9 a la 13 de la columna 7 de la patente
de Rode y col. (US 5.435.248). El objetivo indicado de dichas
envolturas es proteger los componentes electrónicos y reducir al
mínimo las posibilidades de detonación o daño por impacto mecánico.
En estas patentes no se describe ninguna configuración ni ningún
material específicos para dichas cubiertas.
La patente estadounidense 4.869.170 atribuida a
Dahmberg y col., concedida el 26 de septiembre de 1989, describe un
detonador que comprende un circuito recubierto de un encapsulado
(70) dentro de una envoltura alargada. El encapsulado se extiende a
lo largo de sólo una parte de la longitud de la envoltura, pero
donde el encapsulado es co-extensivo con la
envoltura, parece que contacta totalmente con la superficie
longitudinal interior de la envoltura, es decir, no hay espacios
entre el encapsulado y la envoltura.
La patente estadounidense 4.118.861 atribuida a
Palmisano, concedida el 10 de octubre de 1978, describe el uso de
una pluralidad de bolitas sueltas, que se usan como material de
envasado, de una tarjeta de circuitos en una envoltura.
La patente estadounidense 4.712.477 atribuida a
Aikou y col., concedida el 15 de diciembre de 1987, describe un
detonador de retardo electrónico en el que un circuito de retardo
está suspendido de una cubierta de plástico por un borne de
plástico. El uso de una cubierta de plástico y la ausencia de un
encapsulado alrededor del circuito de retardo indica que el
detonador que se ha descrito es vulnerable a fuerzas externas
inferiores a las que habría soportado un detonador convencional que
tuviera una carcasa metálica.
La patente estadounidense 5.589.657 atribuida a
Gessel y col., concedida el 31 de diciembre de 1996, describe un
aparato de detonación que comprende un detonador de retardo
electrónico convencional (1) colocado en un vaso Dewar de plástico
(3). El vaso Dewar está montado dentro de una funda (4) por medio de
bornes elastoméricos (5, 10) en ambos extremos. Los bornes
sobresalen de los extremos del vaso Dewar. Ninguna parte de ambos
bornes está dispuesta entre el detonador y la superficie interna
cilíndrica longitudinal de la funda. La descripción anterior
representa la base del preámbulo de la reivindicación 1.
La patente estadounidense 4.656.442 atribuida a
Hayakawa, concedida el 7 de abril de 1987, describe un paquete de
circuitos integrados que comprende diversos elementos de circuito
aislados recubiertos de un encapsulado, sobresaliendo de la
encapsulación sólo las conexiones de entrada y de salida.
La patente estadounidense 4.400.858 atribuida a
Goiffon y col., concedida el 30 de agosto de 1983, describe un
tomacorriente para pozos profundos que comprende una tarjeta de
circuitos suspendida de un tubo que constituye la envoltura del
circuito. El circuito de la tarjeta de circuitos emite señales como
parte de un sistema de radiotelemetría. Abrazaderas metálicas de
resorte, montadas periódicamente a lo largo de la tarjeta, mantienen
en suspensión la tarjeta de circuitos. Durante su funcionamiento el
circuito genera calor y las abrazaderas de resorte sirven de
disipadores térmicos. No hay ninguna cubierta alrededor de la
tarjeta de circuitos, entre la tarjeta de circuitos y la envoltura,
ninguna de las abrazaderas recubre el circuito y cada abrazadera
contacta sustancialmente, totalmente, en las zonas en las que la
abrazadera es axialmente co-extensiva con el tubo
circundante.
La solicitud de patente europea EP 0935734 A3
atribuida a Marshall y col., publicada el 18 de agosto de 1999,
describe un ensamblaje de circuitos electrónicos resistentes al
choque, en el que un circuito electrónico está recubierto de un
encapsulado que engrana una envoltura circundante en un contacto por
dispersión de ondas con el mismo. El encapsulado puede tener una
pluralidad de bordes, aletas o salientes que se apoyan contra la
envoltura. El encapsulado puede incluir un material amortiguador de
choques dispuesto contra la envoltura para proteger el circuito de
la vibración y un material de protección estructural para proteger
el circuito de la tensión. El ensamblaje de circuitos puede contener
un capacitor para almacenar una señal eléctrica y un sistema de
circuitos temporizadores para liberar la energía almacenada tras un
retardo predeterminado. El ensamblaje de circuitos puede ser parte
de un ensamblaje de circuito y transductor que incluye un módulo de
transductor para convertir la energía de las ondas de choque en
energía eléctrica para el circuito electrónico y la energía liberada
se puede convertir en una señal de iniciación de detonación. El
ensamblaje puede ser parte de un detonador que recibe una señal no
eléctrica de iniciación y que detona después del retardo que
establece el circuito electrónico. La carcasa del detonador o un
manguito opcional proporcionan una envoltura para el ensamblaje.
Gracias al documento WO 98/22774 A se conoce un
ensamblaje de circuitos electrónicos resistentes al choque, en el
que un circuito electrónico está recubierto de un encapsulado que
engrana una envoltura circundante en contacto por dispersión de
ondas con el mismo. En este documento se propone proveer el
encapsulado de una pluralidad de bordes, aletas o salientes que se
apoyan contra la envoltura e incluir un material amortiguador de
choques para proteger el circuito de la tensión mecánica.
El problema que subyace tras la presente
invención es proporcionar un ensamblaje de circuitos electrónicos
revestido, en el que los componentes electrónicos están protegidos
contra la tensión electromagnética y mecánica y que se puede
fabricar con menores costes de producción y con menos tiempo de
ensamblaje.
Este problema se soluciona con un ensamblaje de
circuitos electrónicos revestido según se define en la
reivindicación 1, que comprende un circuito electrónico recubierto
de un encapsulado y dispuesto dentro de una envoltura alargada que
tiene una superficie interior que se extiende longitudinalmente, en
el que el encapsulado está dimensionado y configurado para un
contacto axial limitado con la superficie interior que se extiende
longitudinalmente y en el que el encapsulado comprende una cubierta
que recubre el circuito y al menos un casquillo que contacta con la
superficie longitudinal interior de la envoltura y que ocupa menos
del cincuenta por ciento de la longitud axial de la cubierta.
Según un aspecto de la invención, la envoltura
puede comprender un manguito metálico.
Según otro aspecto de la invención, el circuito
puede comprender conexiones de entrada y de salida que sobresalen de
la envoltura y el ensamblaje puede comprender además un elemento de
transferencia en un extremo de la envoltura. El encapsulado puede,
opcionalmente, comprender una cubierta que recubre el circuito y al
menos un casquillo que contacta con la superficie longitudinal
interior de la envoltura y que ocupa menos del cincuenta por ciento
de la longitud axial de la cubierta. El encapsulado puede,
opcionalmente, comprender dos o más casquillos. En una forma de
realización específica, el casquillo puede comprender una junta
tórica. El ensamblaje de circuitos puede tener un extremo de entrada
y un extremo de salida y un casquillo puede estar dispuesto cerca
del extremo de entrada y otro casquillo puede estar dispuesto cerca
del extremo de salida.
En una forma de realización específica, el
encapsulado puede estar configurado para definir una pluralidad de
salientes, que sobresalen radialmente, formados en una sola pieza
con el mismo.
Asimismo, la presente invención proporciona, en
una forma de realización, un ensamblaje de iniciador que comprende
una envoltura alargada, abierta en los extremos, que tiene una
superficie longitudinal interior y un módulo de iniciación que
comprende un ensamblaje de circuitos en una cápsula de salida de
iniciación sujeta al mismo. La cápsula de salida de iniciación
comprende un elemento de iniciación eléctrica y una carga de
iniciación en una cápsula que está sujeta al ensamblaje de
circuitos. El ensamblaje de circuitos comprende además un circuito
encerrado dentro de un encapsulado que está dispuesto dentro de la
envoltura, teniendo el circuito conexiones de entrada que sobresalen
del encapsulado para recibir una señal de iniciación eléctrica y
conexiones de salida conectadas al elemento de iniciación eléctrica
de la cápsula de iniciación. El circuito está configurado para
iniciar la cápsula de salida de iniciación en respuesta a una señal
de iniciación eléctrica recibida en las conexiones de entrada. El
encapsulado comprende al menos un casquillo elástico que ocupa menos
de la mitad de la longitud axial del encapsulado, estando colocado y
configurado el casquillo para contactar con la superficie interior
de la envoltura y para que tenga una periferia que sobrepasa el
perfil axial del resto del módulo de iniciación, de manera que el
encapsulado del circuito tiene una configuración que no se ajusta
respecto a la superficie interior de la envoltura.
Opcionalmente, el ensamblaje de iniciador puede
comprender además un elemento de transferencia que comprende una
parte de cuerpo y conexiones de transferencia para enviar una señal
de iniciación, a través de la parte de cuerpo, hasta las conexiones
de transferencia, estando acoplado el elemento de transferencia a la
envoltura con las conexiones de transferencia extendiéndose en el
mismo y estando conectado a la conexión de entrada del circuito, en
el que el casquillo y las conexiones de transferencia cooperan para
colocar el ensamblaje de circuitos en el manguito sin contacto entre
la cubierta del circuito y la superficie interior del manguito. El
casquillo puede ocupar menos de una cuarta parte de la longitud
axial del ensamblaje de circuitos.
Opcionalmente, el encapsulado puede comprender
dos o más casquillos, por ejemplo, dos o más juntas tóricas, que
juntos ocupan menos de la mitad de la longitud axial del
encapsulado. Según un aspecto específico de la invención, el módulo
de iniciación puede tener un primer extremo del que sobresalen las
conexiones de entrada y un segundo extremo en la cápsula de
iniciación y uno o más casquillos pueden estar alojados
completamente entre el primer extremo y el segundo extremo del
módulo de iniciación. Opcionalmente, el ensamblaje de circuitos
puede comprender un primer extremo y un segundo extremo y uno o más
casquillos pueden estar alojados completamente entre el primer y el
segundo extremo del ensamblaje de circuitos.
En diversas formas de realización específicas,
el elemento de transferencia puede comprender un transductor que
convierte un impulso físico en una señal eléctrica en las conexiones
de transferencia, el manguito puede comprender un manguito metálico
y/o un casquillo puede comprender una junta tórica. El módulo de
iniciación puede, opcionalmente, definir una o más zonas de cuello,
en las que están alojadas una o más juntas tóricas. En una forma de
realización específica, una junta tórica puede comprender un
material polimérico con una dureza que oscila entre,
aproximadamente, 40 y 70. Preferentemente, el manguito comprende un
manguito metálico y está configurado para soportar una presión
lateral de al menos 10.000 libras por pulgada cuadrada (psi)
(6,89\cdot10^{7} Pa).
En una forma de realización específica, esta
invención puede proporcionar un ensamblaje de iniciador revestido
que comprende un manguito de acero templado, abierto en los
extremos, que tiene una superficie interior de manguito y un eje de
manguito en el mismo, un elemento de transductor que comprende un
cuerpo de transductor y conexiones de transferencia para recibir un
impulso físico y generar una señal eléctrica en las conexiones de
transferencia, estando acoplado el elemento de transductor a un
extremo del manguito con las conexiones de transferencia
extendiéndose dentro del manguito. Dicho ensamblaje de iniciador
comprende además un módulo de iniciación que comprende un ensamblaje
de circuitos con una cápsula de salida de iniciación sujeta al
mismo, comprendiendo la cápsula de salida de iniciación un elemento
de iniciación eléctrica y una carga de iniciación en una cápsula que
está sujeta al ensamblaje de circuitos. El ensamblaje de circuitos
puede comprender un circuito en un encapsulado que comprende una
cubierta de circuito y al menos una junta tórica resiliente formada
de un material polimérico configurada para contactar con la
superficie interior de manguito, de tal manera que el casquillo y
las conexiones de transferencia cooperan para colocar el ensamblaje
de circuitos en el centro del manguito sin que contacte la cubierta
de circuito con la superficie interior de manguito. El circuito
puede comprender un elemento de almacenamiento y un sistema de
circuitos de conmutación temporizado y que tiene conexiones de
entrada que sobresalen del encapsulado para conexión a las
conexiones de transferencia para transmitir una señal de iniciación
eléctrica desde las conexiones de transferencia hasta el sistema de
circuitos y puede comprender además conexiones de salida a las que
está conectado el elemento de iniciación eléctrica.
En otra forma de realización específica de esta
invención, un ensamblaje de circuitos electrónico resistente al
choque puede comprender un circuito electrónico recubierto de un
encapsulado que está dimensionado y configurado para definir una
pluralidad de salientes, formados en una sola pieza con el mismo,
que sobresalen de una superficie exterior cilíndrica.
La Figura 1A es una vista axonométrica
esquemática del sistema de circuitos encapsulado o "módulo
encapsulado" en una envoltura circundante, que se muestra en
contorno punteado, de conformidad con una de las formas de
realización de la presente invención,
la Figura 1B es una vista similar a la Figura 1A
de un módulo de iniciación y de una envoltura de conformidad con una
forma de realización diferente de la presente invención,
la Figura 2A es una vista en alzado esquemática
de un módulo de iniciación de conformidad con otra forma de
realización más de la presente invención,
la Figura 2B es una vista del módulo de
iniciación de la Figura 2A vista a lo largo de las líneas
2B-2B,
la Figura 2C es una vista transversal,
esquemática, parcial del módulo de iniciación de las Figuras 2A y 2B
dispuesto dentro de un manguito,
la Figura 3A es una vista en perspectiva de un
módulo de iniciación de conformidad con otra forma de realización
más de la presente invención,
la Figura 3B es una vista transversal
esquemática del módulo de iniciación de la Figura 3A y de una
envoltura, que ilustra los salientes protuberantes engranando la
envoltura,
la Figura 4 es una vista en perspectiva
parcialmente transversal de un ensamblaje de iniciador revestido que
comprende el módulo de iniciación y el manguito de la Figura 2C
junto con un módulo de transductor,
la Figura 5A es una vista similar a la Figura 4
de una forma de realización alternativa de la invención,
la Figura 5B es una vista parcialmente
transversal del ensamblaje de iniciador revestido de la Figura 5A
tomada a lo largo de la línea 5B-5B de la Figura
5A,
la Figura 5C es una vista en planta parcialmente
transversal de otra forma de realización más de la presente
invención,
la Figura 5D es una vista similar a la Figura 5C
de otra forma de realización más de la presente invención,
la Figura 6A es una vista parcialmente
transversal, esquemática, que muestra un detonador de retardo que
comprende un circuito electrónico encapsulado de conformidad con una
forma de realización de la presente invención y
la Figura 6B es una vista, a escala ampliada
respecto a la Figura 6A, de los componentes de una cubeta de
aislamiento y de una carga de inflamación del detonador de la Figura
6A.
La presente invención se refiere a encapsulados
de protección de circuitos electrónicos para su disposición en
envolturas circundantes rígidas, tales como manguitos o armazones.
Según la presente invención, parte del encapsulado o todo el
encapsulado puede estar configurado como una estructura integral
moldeada alrededor del circuito antes de colocar el circuito en la
envoltura. Preferentemente, el encapsulado recubre el circuito para
proteger el circuito del daño medioambiental, dejando un acceso
externo sólo para las conexiones de entrada/salida, por ejemplo,
para programar, probar y usar el circuito. Por lo tanto, el
encapsulado preferente protege los elementos del circuito, en todo
momento, de los contaminantes en suspensión en el aire. Asimismo,
protege el circuito, una vez que está en el encapsulado, atenuando
las ondas de choque que recibe la envoltura que, de otro modo,
podrían producir una tensión que provocaría daños en el circuito, en
particular, según se cree, en las uniones entre estructuras de
circuito y superficies de contacto de materiales de diferentes
densidades. El encapsulado también protege el circuito impidiendo
que el circuito choque contra la envoltura.
Un encapsulado, según la presente invención,
puede comprender material que atenúa las ondas de choque que se
reciben a través de la envoltura y/o puede estar configurado
físicamente respecto a la envoltura para atenuar las ondas de
choque. Por ejemplo, el encapsulado puede estar configurado
físicamente de manera que, cuando está dispuesto en la envoltura,
hay un contacto limitado entre el encapsulado y la envoltura. En una
forma de realización típica, la envoltura tiene una configuración
alargada que tiene un eje longitudinal central y tiene una
superficie longitudinal interior que se extiende axialmente a lo
largo de su longitud y que, generalmente, está orientada hacia
adentro, hacia el eje central. El encapsulado del circuito puede,
por lo tanto, estar configurado de manera que hay contacto entre el
encapsulado y la superficie longitudinal interior de la envoltura en
las zonas axiales en las que el encapsulado es axialmente
co-extensivo con la envoltura, pero también de
manera que hay un espacio entre ellos. Preferentemente, menos del 50
por ciento de la superficie interior de esta zona está en contacto
con el encapsulado. Un encapsulado configurado de este modo a veces
se describe en la presente memoria descriptiva como que tiene una
configuración "que no se ajusta" respecto a la envoltura, y/o
como que establece un "contacto axial limitado" con la
envoltura.
Las áreas de contacto entre la envoltura y un
encapsulado que no se ajusta en la misma impiden que el circuito
golpee la superficie longitudinal interior de la envoltura como
consecuencia de las vibraciones o aceleraciones de corta duración.
Además, las ondas de choque recibidas desde la envoltura se atenúan
antes de que lleguen al circuito dispuesto en el interior, dado que
las ondas de choque sólo pueden llegar al circuito a través de las
áreas de contacto con la envoltura. El resto del encapsulado
dispersa las ondas de choque y, por lo tanto, protege el sistema de
circuitos dispuesto en el interior.
Opcionalmente, el encapsulado puede comprender
un material reductor de choques (o de "desacoplamiento de
vibraciones") que dificulta la transmisión de ondas de choque y
vibraciones desde la envoltura, independientemente del grado de
contacto entre el encapsulado y la envoltura, es decir,
independientemente de la configuración de la envoltura. Por lo
tanto, esta invención puede abarcar el uso de un encapsulado
configurado para que contacte totalmente con la superficie
longitudinal interior de la envoltura en la zona en la que es
axialmente co-extensivo (una configuración a la que
en la presente memoria descriptiva se hace referencia como
configuración "que se ajusta" respecto a la envoltura y/o como
que establece un "contacto axial total" con la envoltura),
siempre que comprenda un material de desacoplamiento.
Preferentemente, el material de desacoplamiento de vibraciones está
en contacto directo con la superficie longitudinal interior de la
envoltura.
Opcionalmente, un encapsulado según la presente
invención puede tener ambas de las características que se han
descrito anteriormente, es decir, puede estar configurado
físicamente para un contacto axial limitado con una envoltura y
puede comprender también un material de desacoplamiento de
vibraciones.
En formas de realización específicas de la
invención, el encapsulado puede ser lo suficientemente rígido como
para proteger el circuito de un daño por flexión involuntaria, tal
como podría ocurrir durante la fabricación de un dispositivo que
comprende el circuito o como consecuencia de una aceleración
inducida por onda de choque del circuito dispuesto en el interior de
la envoltura en una dirección que no es paralela al eje de la
envoltura. Es decir, el encapsulado puede proporcionar protección
estructural al circuito. Un material de protección estructural puede
no servir de manera adecuada como un material de desacoplamiento de
vibraciones. Por lo tanto, de conformidad con esta invención, un
encapsulado que comprende un material de protección estructural
puede tener una configuración que no se ajusta respecto a la
envoltura o puede comprender un material de desacoplamiento de
vibraciones además del material de protección estructural. La
densidad y, preferentemente, la dureza de un material de
desacoplamiento son normalmente inferiores a las densidades y
durezas del material de protección estructural y de la envoltura que
engrana el encapsulado. La densidad del material de desacoplamiento
es, preferentemente, al menos el 20 por ciento inferior a la
densidad del material de protección estructural y, preferentemente,
oscila entre el 20 y el 60 por ciento menos, si bien en algunos
casos se pueden usar materiales de densidades relativas incluso
inferiores.
La invención tiene utilidad en la protección de
cualquier circuito dispuesto en una envoltura rígida alargada que
puede estar sometido a vibraciones físicas o a ondas de choque, sin
embargo, preferentemente, se usa para proteger el circuito
electrónico de un detonador controlado electrónicamente, dispuesto
en una perforación de zona de voladura, para iniciar una carga de
barreno. Los detonadores hechos con los ensamblajes de circuitos
electrónicos encapsulados, de conformidad con la presente invención,
tienen menos posibilidad de que se dañen debido a vibraciones de la
detonación previa de las cargas cercanas o debido al aplastamiento
por rocas rotas con otros dispositivos y, por consiguiente,
detonarán, en el momento adecuado, de un modo más consistente que
los detonadores de técnica anterior.
La envoltura de un detonador normal comprende un
armazón o carcasa cilíndrica alargada que proporciona una superficie
longitudinal interior que se extiende axialmente, cilíndrica. Los
armazones de detonador normalmente están formados de un metal, tal
como aluminio o acero. Un encapsulado que no se ajusta respecto a
una envoltura de este tipo, es decir, uno que está físicamente
configurado para un contacto axial limitado con una superficie
interior sustancialmente cilíndrica de la envoltura, tiene lo que
también se hace referencia en la presente memoria descriptiva como
una configuración "no cilíndrica".
Normalmente, un circuito temporizador
electrónico de detonador comprende diversos elementos de circuito
integrados y aislados que incluyen un medio de almacenamiento, tal
como un capacitor, que recibe y almacena una señal de iniciación
eléctrica. El circuito de retardo generalmente incluye un circuito
de conmutación electrónico que puede, tras recibir una señal de
activación desde un circuito temporizador, descargar el capacitor en
un terminal de salida al que un elemento de iniciación eléctrica,
tal como un hilo caliente, hilo puente o puente semiconductor, puede
estar conectado al circuito, normalmente desde el exterior de la
cubierta o encapsulado. Un circuito temporizador proporciona la
señal de activación después de un período de retardo predeterminado
medido a partir de la recepción de la señal de iniciación eléctrica.
Generalmente, al menos el circuito temporizador está fabricado como
un circuito integrado y el circuito temporizador se usa junto con
otros elementos de circuito aislados determinados. Normalmente, el
circuito electrónico se ensambla disponiendo los elementos de
circuito en una pequeña parte de la tarjeta de circuitos impresos
que proporciona las conexiones eléctricas necesarias entre los
mismos, usando una denominada técnica de montaje exterior.
Alternativamente, los elementos de circuito pueden estar montados en
un bastidor de conexiones en forma de reja que sujeta algunas de las
conexiones entre ellas. El encapsulado está moldeado alrededor del
circuito ensamblado y recubre el mismo, excepto las conexiones de
entrada, de salida y de prueba y el elemento de iniciación
eléctrica, pero si no, preferentemente, recubre todos los elementos
de circuito del circuito detonador.
En la Figura 1A se muestra un ensamblaje de
circuitos electrónico encapsulado, de conformidad con una forma de
realización de la presente invención, en el que el encapsulado está
dimensionado y configurado para un contacto axial limitado con una
envoltura alargada circundante. El ensamblaje de circuitos 10 (al
que a veces se hace referencia en la presente memoria descriptiva
como un "módulo de iniciación") comprende elementos de circuito
electrónico (no se muestran) montados en un soporte 12 (por ejemplo,
una tarjeta de circuitos impresos, un bastidor de conexiones o
similar), que se indica en contorno punteado. El ensamblaje de
circuitos 10 también comprende un encapsulado alargado, generalmente
rectangular 14 que recubre los elementos de circuito y el soporte.
Debido a su configuración poligonal, es decir, rectangular,
transversal (vista en perpendicular al eje longitudinal), el
encapsulado 14 tiene una configuración que no se ajusta respecto a
la envoltura tubular 18 dentro de la que está dispuesto.
Específicamente, el encapsulado 14 define una pluralidad de bordes
que se extienden longitudinalmente 16 que se apoyan contra la
superficie interior cilíndrica que se extiende longitudinalmente de
la envoltura circundante 18, que se muestra en contorno punteado.
Entre los bordes 16, las superficies planas del encapsulado están
generalmente distanciadas de la envoltura, formando espacios que se
extienden axialmente entre ellos donde ambos son axialmente
co-extensivos. Debido al contacto
co-axial limitado entre el encapsulado 14 y la
superficie interior 18a de la envoltura, que resulta de la
configuración que no se ajusta del encapsulado, una onda de choque
que recibe la envoltura 18 sólo puede incidir en los elementos de
circuito electrónico después de que la haya disipado el encapsulado
desde el punto de contacto, por ejemplo, desde el borde 16, como se
propone con las líneas de onda de disipación 20. Preferentemente, el
encapsulado 14 está configurado de manera que los puntos de
contacto, a través de los que se pueden recibir las ondas de choque,
propagan las ondas de choque en un ángulo oblicuo respecto al
soporte 12 o respecto a las superficies de montaje de un bastidor de
conexiones del encapsulado.
En una configuración alternativa que no se
ajusta, que se muestra en la Figura 1B, un ensamblaje de circuitos
10a, de conformidad con la presente invención, está dispuesto dentro
de una envoltura que comprende un manguito abierto en los extremos
22. El soporte 12 del ensamblaje de circuitos 10a está dispuesto en
un encapsulado generalmente rectangular 14', sin embargo sólo los
bordes de las partes 14a, 14b en extremos opuestos del encapsulado
14' están dimensionados y configurados para engranar la superficie
interior del manguito 22. Por consiguiente, se establece un espacio
generalmente toroidal entre el encapsulado y la superficie interior
del manguito 22, y el ensamblaje de circuitos 10a está dispuesto en
el centro del manguito 22 por medio de estructuras de sujeción en
extremos opuestos del mismo.
En las Figuras 2A y 2B se observa otra forma de
realización de la presente invención, que muestra que el ensamblaje
de circuitos 10b comprende un encapsulado 14c que está configurado
para que tenga una pluralidad de aletas o almohadillas de contacto
que se extienden longitudinalmente 24 que sobresalen de la periferia
circular del encapsulado 14c. Como se observa en la Figura 2B, el
encapsulado 14c también está configurado para que tenga escotaduras
25 formadas en el mismo. Como se explicará en detalle más adelante,
las escotaduras 25 permiten dejar al descubierto las
"conexiones" o contactos eléctricos de prueba de las placas o
circuitos electrónicos dispuestos en el encapsulado 14c, a la vez
que permiten que los contactos permanezcan dentro del perfil del
encapsulado. De este modo, se puede acceder a los contactos
eléctricos, pero no interfiere con la colocación o suspensión del
sistema de circuitos encapsulado en la estructura circundante. El
ensamblaje de circuitos 10b está diseñado de manera que las
conexiones de salida 57 (Figura 4) y las conexiones de entrada de
iniciación 56 (Figura 3A) sobresalen axialmente desde extremos
opuestos respectivos del encapsulado 14c para conexión a otros
dispositivos, como se describe más adelante.
La Figura 2C proporciona una vista que muestra
cómo el encapsulado 14c tiene una configuración que no se ajusta
respecto a una estructura de recubrimiento circundante que tiene una
superficie interior cilíndrica, tal como el manguito 22. Las aletas
24 crean un espacio 48 entre una parte importante del encapsulado
14c y la parte axialmente co-extensiva de la
superficie longitudinal interior que se extiende axialmente del
manguito 22, estableciendo de ese modo un contacto axial limitado
con las mismas. El espacio 48 se extiende axialmente entre zonas
axiales de contacto de las aletas 24 con el manguito 22. Las ondas
de disipación 20 ilustran cómo las aletas 24 disipan las ondas de
choque recibidas desde el manguito 22. En la Figura 2C, se ha
eliminado una parte del encapsulado 14c de manera que se pueden ver
varios componentes electrónicos 26 y el soporte 12 del circuito
dispuestos en el mismo.
En las Figuras 3A y 3B se ilustra otra forma de
realización de contacto limitado de un circuito electrónico
encapsulado, según la presente invención, en la que se observa que
el ensamblaje de circuitos 10c comprende un encapsulado 14d que está
dimensionado y configurado para que tenga salientes 70 que
sobresalen radialmente de la superficie exterior cilíndrica del
encapsulado 14d y que están formados en una sola pieza con el mismo,
en lugar de comprender estructuras independientes. Por lo tanto, el
encapsulado 14d tiene una configuración que no se ajusta respecto a
una envoltura que tiene una superficie interior cilíndrica. Los
salientes 70 contactan con la superficie interior de la envoltura y
hay un espacio entre gran parte del resto del encapsulado 14d, si no
en todo, y la superficie interior de la envoltura, estableciendo de
ese modo un contacto axial limitado entre ellos. El ensamblaje de
circuitos 10b comprende conexiones de entrada 56 (Figura 3A) que
sobresalen axialmente del encapsulado 14d en el extremo de entrada
del ensamblaje de circuitos 10b para permitir conectar
operativamente los componentes eléctricos del mismo a los
componentes eléctricos externos. Como se observa en la Figura 3A, el
encapsulado 14d define escotaduras 50 para proporcionar un acceso a
las conexiones 52 sin necesidad de que las conexiones sobresalgan
del perfil superficial del encapsulado 14d, como ocurre en la forma
de realización de las Figuras 2A, 2B y 2C. La Figura 3B ilustra que
los salientes 70 se apoyan contra la superficie interior de una
envoltura cilíndrica, tal como el manguito 22, dejando un espacio
entre el resto de la superficie interior del manguito 22 y el resto
del encapsulado, dando al encapsulado una configuración que no se
ajusta respecto al manguito. Como se indica con las líneas de
dispersión de ondas de choque 72, los salientes 70 dispersan las
ondas de choque, indicado con el número 74, que inciden en la
envoltura, es decir, el manguito 22, y que se transfieren al
encapsulado 14d.
Como se ha indicado anteriormente, en formas de
realización preferentes de la presente invención, el circuito
recubierto con el encapsulado comprende un circuito de control, para
uso en un detonador, que puede funcionar con un medio de señal de
iniciación eléctrica o no eléctrica. Por ejemplo, una línea de señal
de iniciación eléctrica puede estar conectada a las conexiones de
entrada 56 (Figura 3A), desde una fuente separada que controla un
usuario, para proporcionar una señal de iniciación a un ensamblaje
de circuitos configurado de manera adecuada. Alternativamente, el
ensamblaje de circuitos se puede usar con un medio de señal de
iniciación no eléctrica, por ejemplo, para uso con un cordón
detonante, tubo de choque, etc., siempre que se proporcione al menos
un transductor para convertir la señal de iniciación no eléctrica en
una señal eléctrica que se puede usar para iniciar el ensamblaje de
circuitos. El término "líneas de señal de iniciación", según se
usa en la presente memoria descriptiva y en las reivindicaciones,
tiene como objetivo abarcar líneas de transmisión de señal de
iniciación eléctrica, así como líneas de transmisión de señal de
iniciación no eléctrica y sus transductores relacionados para enviar
una señal de iniciación eléctrica a las conexiones de entrada del
ensamblaje de circuitos de esta invención.
La Figura 4 proporciona una vista en perspectiva
de un ensamblaje de iniciador revestido 55 de conformidad con la
presente invención. El ensamblaje de iniciador 55 comprende un
módulo de iniciación 54 y un elemento de transferencia 58. El módulo
de iniciación 54 comprende el ensamblaje de circuitos 10b y una
cápsula de salida de iniciación 46 montada en el mismo. El
ensamblaje de circuitos 10b comprende un circuito recubierto de un
encapsulado 14c, comprendiendo el circuito varios componentes de
circuito, tales como un circuito temporizador integrado 28, una
resistencia de temporización 30, un circuito de conmutación
integrado 32, un capacitor de almacenamiento 34 y una resistencia de
drenaje 36, montados en partes en forma de reja de un soporte que
comprende un bastidor de conexiones 40. El ensamblaje de circuitos
10b está dispuesto dentro de una envoltura alargada que comprende un
manguito 22 que tiene una superficie interior que se extiende
axialmente. El manguito 22 está dimensionado para un ajuste
telescópico dentro de un armazón estándar de detonador. Las
conexiones de entrada 56 sobresalen del encapsulado 14c en el
extremo de entrada del ensamblaje de circuitos 10b de manera que se
pueden unir o soldar a las conexiones 62 del elemento de
transferencia 58 y las conexiones de salida 57 sobresalen del
encapsulado 14c en el extremo de salida del ensamblaje de circuitos
10b. La longitud axial del ensamblaje de circuitos 10b es la
distancia desde el extremo de entrada hasta el extremo de
salida.
La cápsula de salida de iniciación 46 del módulo
de iniciación 54 comprende un elemento de iniciación eléctrica, tal
como un puente semiconductor ("SCB") 38 o, alternativamente, un
hilo caliente, hilo puente de explosión, puente de película delgada,
etc., conectado a las conexiones de salida 57, una carga de
iniciación 46a que, preferentemente, comprende un material explosivo
secundario o un substituto adecuado del mismo, tal como perclorato
de cis-bis (5-nitrotetrazolato)
tetra amino-cobalto (III) ("BNCP"),
determinados explosivos primarios y mezclas energéticas, tales como
perclorato de potasio y circonio, y un armazón de iniciación 46b que
está engastado a la zona de cuello 44 y que sujeta la carga de
iniciación 46a en una relación de transferencia de energía respecto
al puente semiconductor 38. La señal de iniciación de salida de
explosivo que proporciona la cápsula de salida de iniciación 46 se
puede usar, por ejemplo, para iniciar la carga base o carga "de
salida" de un detonador dentro del que está dispuesto el
ensamblaje 55 y, por consiguiente, puede comprender parte del medio
de salida del detonador, como se describe más adelante en relación
con la Figura 6A. El sistema de circuitos del ensamblaje de
circuitos 10b proporciona un retardo entre la recepción de un
impulso en el elemento de transferencia 58 y la iniciación del SCB
38. El elemento de transferencia de señal 58 puede comprender
simplemente un borne con hilos conductores eléctricos que pasan a
través del mismo para permitir la transferencia de una señal de
iniciación eléctrica, a través del borne, desde una línea de
transmisión de señal eléctrica. No obstante, en la forma de
realización que se ilustra, el elemento de transferencia de señal de
iniciación comprende un transductor, por ejemplo, un transductor
piezoeléctrico 60, para convertir una señal de impulso físico en una
señal eléctrica. Por lo tanto, cuando el elemento de transferencia
de señal 58 recibe una señal de iniciación en forma de un impulso
físico, se convierte en una señal eléctrica y se transmite a través
de las conexiones de transferencia 62 hasta las conexiones de
entrada 56 del ensamblaje de circuitos 10b. El extremo plano del
armazón de iniciación 46b está en el extremo de salida del módulo de
iniciación 54, mientras que el extremo de entrada del módulo de
iniciación 54 coincide con el extremo de entrada del ensamblaje de
circuitos 10b. La longitud axial del módulo de iniciación 54 se
extiende desde el extremo de entrada hasta el extremo de salida del
mismo.
El encapsulado 14c está configurado como se
muestra en las Figuras 2A y 2B y, por lo tanto, tiene aletas 24 (que
no se pueden observar en la Figura 4, pero que se observan en las
Figuras 2A, 2B y 2C) que se apoyan contra el manguito 22 y que
establecen un espacio 48 (Figura 4) entre partes axialmente
co-extensivas del encapsulado 14c y del manguito 22
entre la cápsula de salida de iniciación 46 y el elemento de
transferencia 58. Como se ha indicado anteriormente, el encapsulado
14c define escotaduras 50 donde se puede acceder a las conexiones de
programa o de prueba 52 a través del encapsulado 14c de manera que
el circuito dispuesto en el mismo se puede programar y/o probar
antes del ensamblaje del detonador. Preferentemente, las escotaduras
50 permiten que la conexión permanezca dentro del perfil superficial
del encapsulado 14c, es decir, preferentemente, las conexiones no se
introducen en el espacio 48. Las escotaduras 50 se pueden eliminar,
siempre que las conexiones de prueba no sobresalgan del encapsulado
14c más que las aletas, de manera que no se extienden a través del
espacio 48 para contactar la envoltura circundante. Por lo tanto, el
módulo de iniciación 54 se puede introducir en el manguito 22 y las
conexiones 52 no contactarán con el manguito 22.
Tras la recepción de un impulso, el transductor
60 produce un impulso eléctrico que es enviado a las conexiones de
entrada 56 del ensamblaje de circuitos 10b a través de las
conexiones de transferencia 62. El casquillo de transductor 64 está
dimensionado y configurado para engranar el manguito 22, de manera
que el elemento de transferencia 58 se puede sujetar al extremo del
manguito 22 con las conexiones 62 en contacto con las conexiones de
entrada 56. El módulo de iniciación 54, el manguito 22 y el elemento
de transferencia 58 están dimensionados y configurados de manera
que, cuando están ensamblados como se muestra en la Figura 4, se
establece un espacio de aire, indicado con el número 66, entre el
módulo de iniciación 54 y el elemento de transferencia 58. De este
modo, el módulo de iniciación 54 está al menos parcialmente
protegido de la onda de choque que provoca el transductor
piezoeléctrico 60 para crear el impulso eléctrico para el ensamblaje
de circuitos. La presión que aplica dicha onda de choque se
transfiere, a través del elemento de transferencia 58, al manguito
22, como se indica con las flechas de fuerza 68, en lugar de al
módulo de iniciación 54.
Las Figuras 5A y 5B ilustran un ensamblaje de
iniciador revestido 55a, según una forma de realización alternativa
de la invención en la que el encapsulado del circuito electrónico no
está configurado para un contacto limitado con la envoltura. En esta
forma de realización, el encapsulado comprende una cubierta para los
componentes electrónicos y para el soporte. La cubierta 14e
comprende un material de protección estructural y un material de
desacoplamiento 14f, que sólo se muestra en la Figura 5B.
Generalmente, el material de protección estructural de la cubierta
14e debería tener un coeficiente de Young de al menos,
aproximadamente 5 x 10^{5} psi (3,45 \cdot 10^{9} Pa) y,
preferentemente, tiene un coeficiente de Young en el intervalo de
entre aproximadamente, 1 x 10^{6} psi (6,89 \cdot 10^{9} Pa)
y, aproximadamente, 40 x 10^{6} psi (2,76 \cdot 10^{11} Pa).
Preferentemente, el material de protección estructural tiene una
resistencia de al menos, aproximadamente, 5000 psi (3,45 \cdot
10^{7} Pa) y un coeficiente de expansión térmica que coincide con
el de los componentes del circuito integrado dispuestos en el mismo.
La cubierta 14e puede comprender, por ejemplo, una cubierta de epoxi
con fibra de vidrio dispersa en su interior 14e que, cuando está
endurecida, tiene una densidad de al menos, aproximadamente, 1 gramo
por centímetro cúbico (g/cc) (1000 kg/m^{3}) y un coeficiente de
Young de 1 x 10^{6} psi (6,89 \cdot 10^{9} Pa). Sumitomo
Corporation comercializa un material de epoxi de este tipo bajo el
nombre Resin Nº 6300 y se indica que tiene el 60 por ciento de fibra
de vidrio dispersa en su interior. La cubierta 14e es lo
suficientemente rígida, cuando está endurecida, como para
proporcionar protección estructural al circuito y como para ayudar a
evitar daños al circuito debidos a una flexión involuntaria. Como se
observa en la Figura 5A, la cubierta 14e generalmente tiene una
configuración rectangular y está configurada para que tenga
laterales sustancialmente lisos 27 de los que sobresalen las
conexiones 52. Para evitar que las conexiones 52 se apoyen contra el
manguito eléctricamente conductor 22 y puedan, de ese modo,
cortocircuitar el circuito electrónico dispuesto en el mismo, la
cubierta 14e está configurada para definir separadores 71 que
sobresalen de los laterales 27 de la cubierta 14e más que las
conexiones 52. Por lo tanto, en caso de que dicha cubierta 14e entre
en contacto con el manguito 22 durante el ensamblaje, los
separadores 71 evitarán que las conexiones 52 engranen con la
superficie interior del manguito
22.
22.
La cubierta 14e puede estar dimensionada y
configurada para un contacto longitudinal limitado con la superficie
interior del manguito 22, como se ha descrito anteriormente, por
ejemplo, en relación con las Figuras 1A y 1B, sin embargo la
cubierta 14e está, preferentemente, dimensionada y configurada como
se propone en la Figura 5B, de manera que cuando está centrada en el
manguito 22 no contacta directamente con la superficie interior del
mismo. En la forma de realización que se ilustra, el espacio entre
la cubierta 14e y el manguito 22 está sustancialmente completamente
lleno de un material de desacoplamiento, amortiguador de choques 14f
del encapsulado. En una forma de realización específica de la
invención, el material de desacoplamiento 14f tiene una densidad de
sólo 0,8 g/cc (800 kg/m^{3}) y un coeficiente de Young de 5000 psi
(3,45 \cdot 10^{7} Pa) y, por consiguiente, se diferencia de
manera considerable del epoxi con fibra de vidrio dispersa en su
interior de la cubierta 14e. El material de desacoplamiento puede
comprender un material polimérico elástico, por ejemplo, una
silicona, y puede opcionalmente estar formado como una espuma. Un
material de desacoplamiento que comprende una muestra de relleno de
espuma puede estar adherido a la cubierta 14e para engranar la
superficie interior del manguito. No obstante, se supone que un
procedimiento más adecuado para disponer un material de
desacoplamiento del encapsulado, entre un material de protección
estructural y la envoltura, comprenderá inyectar material polimérico
expandido de desacoplamiento en el espacio entre los mismos, por
ejemplo, en el espacio entre la cubierta de epoxi 14e y el manguito
22. El material de desacoplamiento entre el manguito y el circuito
dispuesto en el encapsulado sirve para atenuar la fuerza de las
ondas de choque que se puede transmitir desde los alrededores del
circuito y, por consiguiente, protege el circuito. Este efecto
protector se consigue sin la necesidad de limitar el contacto entre
el material de desacoplamiento 14f y el interior de la envoltura,
sin embargo el efecto protector mejora cuando el material de
desacoplamiento está físicamente configurado para un contacto
limitado con la envoltura, como se ha descrito anteriormente en
relación con las Figuras 1A a 3B. La función protectora del
encapsulado mejora aún más dado que, como se ha propuesto
anteriormente, la cubierta 14e está dimensionada y configurada de
manera que define un descentrado no uniforme de la superficie
interior cilíndrica del manguito 22. El término "configuración que
no se ajusta" abarca una configuración de este tipo del material
de encapsulado de protección estructural. Específicamente, la
cubierta 14e es sustancialmente rectangular y, por lo tanto, es
cilíndricamente protuberante incluso si no engrana directamente la
superficie interior del manguito 22. Por consiguiente, por ejemplo,
la distancia entre un borde de la cubierta 14e y la superficie
interior del manguito 22, representada como descentrado S_{1}, es
considerablemente más corta que la distancia entre un punto del
lateral de la cubierta 14e y la superficie interior del manguito 22,
representada como S_{2}. La configuración irregular de la cubierta
respecto al manguito 22, disipará los restos de una onda de choque
que reciba la cubierta 14e antes de llegar al circuito dispuesto en
la misma. Asimismo, otras configuraciones cilíndricamente
protuberantes de la cubierta 14e, mejorarán la función protectora
del encapsulado.
La Figura 5C ilustra otra forma de realización
más de la presente invención que comprende un ensamblaje de
iniciador revestido 55' que comprende un ensamblaje de circuitos
10b' y un elemento de transferencia 58. El ensamblaje de circuitos
10b' comprende el mismo sistema de circuitos internos que se ha
descrito anteriormente respecto al ensamblaje de circuitos 10b de la
Figura 4. El ensamblaje de circuitos 10b' tiene una cápsula de
iniciación 46 sujeta al mismo y está conectado al elemento de
transferencia 58 del mismo modo que el ensamblaje de circuitos 10b
de la Figura 4. El encapsulado del ensamblaje de circuitos 10b'
comprende el material de cubierta con base de epoxi 14e que se ha
descrito anteriormente en relación con la Figura 5B y, como ocurre
en la forma de realización de la Figura 5B, la cubierta 14e está
dimensionada y configurada de manera que se puede centrar en el
manguito 22' sin que contacte con la estructura interior del mismo.
No obstante, en lugar de un material de desacoplamiento que es
axialmente co-extensivo con la cubierta 14e y que
llena el espacio axial entre la cubierta 14e y la envoltura
circundante, el encapsulado del ensamblaje de circuitos 10b'
comprende un casquillo 14g dispuesto alrededor de la cubierta 14e en
el espacio entre la cubierta 14e y el manguito 22'. Normalmente, el
casquillo ocupará menos del cincuenta por ciento de la longitud
axial del ensamblaje de circuitos 10b' a lo largo del eje del
manguito 22', más normalmente, menos del veinte por ciento de la
longitud axial del ensamblaje de circuitos 10b'. Preferentemente, el
casquillo está dispuesto más cerca del extremo del ensamblaje de
circuitos 10b' opuesto a las conexiones de entrada 56 que de las
conexiones 56, por ejemplo, está más cerca de las conexiones de
salida 57 que de las conexiones de entrada 56. Dado que la cápsula
de salida de iniciación 46 normalmente está en el extremo opuesto
del ensamblaje de circuitos 10b' de las conexiones de entrada, se
puede decir que el casquillo normalmente está más cerca de la
cápsula de salida de iniciación 46 que de las conexiones de entrada.
Dicho de un modo más sencillo, el casquillo está dispuesto
proximalmente al extremo de salida del ensamblaje de circuitos 10b'
en lugar de proximalmente al extremo de entrada. El casquillo y la
cubierta 14e están dimensionados y configurados de manera que la
superficie circunferencial exterior del casquillo sobrepasa el
perfil axial de la cubierta 14e y de la cápsula de salida de
iniciación 46. Por consiguiente, el casquillo es la única parte del
encapsulado que se apoya contra la superficie longitudinal interior
del manguito 22' cuando el ensamblaje de circuitos 10b' está
dispuesto en el centro del manguito 22'. Por lo tanto, el
encapsulado del circuito tiene una configuración que no se ajusta
respecto a la envoltura tubular.
Un extremo del ensamblaje de circuitos 10b' está
suspendido en el centro del manguito 22' gracias a la conexión entre
las conexiones de entrada 56 y las conexiones de transferencia 62,
dejando un espacio radial generalmente anular 48 entre la cubierta
14e y el manguito 22' en la zona cercana a las conexiones de entrada
56. El ensamblaje de circuitos 10b' está además sujeto dentro del
manguito 22' por medio del casquillo 14g que comprende parte del
encapsulado del circuito. Opcionalmente, el casquillo, que
preferentemente tiene una naturaleza elástica o resiliente, hace un
contacto circunferencial ininterrumpido con la superficie interior
del manguito 22' dentro de esa parte del manguito 22' en la que el
casquillo y el manguito son axialmente co-extensivos
y, opcionalmente, el casquillo puede, por lo tanto, tener una
configuración que se ajusta a la superficie interior del manguito
22', en lugar de una configuración que no se ajusta. No obstante,
incluso en este caso, todo el encapsulado sigue estableciendo un
contacto limitado con el manguito 22' dado que la cubierta 14e no
contacta con el manguito 22' en ningún punto. Preferentemente, el
casquillo comprende un material de desacoplamiento de
vibraciones.
En una forma de realización comercial
específica, el casquillo 14g comprende una junta tórica. La junta
tórica puede estar formada de un material elástico polimérico que
tiene una dureza en el intervalo de 60 a 70. Una junta tórica
específica, que se ha observado que es adecuada a tal efecto, está
formada de caucho buna-N (un caucho nitrilo
sintético bien conocido) y está cubierta de un acabado que comprende
politetrafluoretileno (PTFE). Asimismo se puede usar una serie de
otros materiales sintéticos (por ejemplo, neoprenos, cacho butílico,
etc.) para la junta tórica. En una forma de realización específica,
una junta tórica hecha de buna-N con una dureza de
70, un diámetro interior de 0,126 pulgadas (3,20 \cdot 10^{-3m})
y un grosor de aproximadamente 0,41 pulgadas (0,010 m) está
dispuesta alrededor de un encapsulado del circuito en una zona de
cuello que tiene una periferia transversal oblonga con una dimensión
de, aproximadamente, 0,135 pulgadas (3,43 \cdot 10^{-3m}) a lo
largo del eje principal, para su inserción en un manguito cilíndrico
que tiene un diámetro interior de 0,212 pulgadas (5,38 \cdot
10^{-3m}). Preferentemente, la cubierta 14e define una zona de
cuello 44 en la que se puede alojar el casquillo 14g y que facilita
el acoplamiento de la cápsula de salida de iniciación 46 a la
cubierta 14e en un procedimiento de engastado, como se ha descrito
anteriormente. Preferentemente, el circuito está configurado de
manera que no hay elementos de circuito (resistencia, capacitor,
placas de circuitos integrados, etc.) distintos de las conexiones
conductoras de la zona axial del ensamblaje de circuitos 10b'
alrededor de la que está colocado el casquillo 14g, es decir, la que
corresponde a la zona de cuello 44 de la forma de realización de la
Figura 4. De ese modo, las vibraciones que pasen a través del
casquillo 14g no incidirán directamente en elementos de circuito
vulnerables. El ensamblaje de iniciador revestido 55' que se ilustra
se puede instalar en un armazón o carcasa de detonador, como se
describe más adelante en relación con las Figuras 6A y 6B y sirve
para liberar un impulso de iniciación de la cápsula de salida de
iniciación que inicia la carga de salida del detonador tras la
recepción de la señal de iniciación de una línea de transferencia de
señal. El manguito 22' está configurado para un ajuste telescópico
dentro de un armazón o carcasa de detonador de tamaño estándar.
Dichos armazones normalmente están hechos de metal y son vulnerables
al aplastamiento bajo fuerzas normalmente encontradas en entornos de
voladura, por ejemplo, como resultado de formaciones de rocas
caídas, de la transmisión de ondas de choque, etc., por ejemplo, a
fuerzas de, aproximadamente, 500 libras por pulgada cuadrada (psi)
(3,45 \cdot 10^{6} Pa). El manguito 22' puede estar formado de
acero templado y estar configurado de manera que cuando está
dispuesto dentro de un armazón de detonador de este tipo, los dos
proporcionan una resistencia al aplastamiento adecuada para proteger
el contenido de los mismos contra fuerzas de al menos,
aproximadamente, 10.000 psi (6,89 \cdot 10^{7} Pa) o superiores,
preferentemente, aproximadamente, 14.000 psi (9,65 \cdot 10^{7}
Pa) o 15.000 psi (1,03 \cdot 10^{8} Pa).
Opcionalmente, el ensamblaje de circuitos puede
estar equipado con más de un casquillo, como se ilustra en la Figura
5D con el ensamblaje de iniciador revestido 55''. Opcionalmente,
pero preferentemente, en tal caso, al menos un casquillo está
dispuesto proximalmente al extremo de entrada del ensamblaje de
circuitos y otro está dispuesto proximalmente al extremo de salida,
como se ilustra en la Figura 5D con el ensamblaje de iniciador
revestido 55''. El ensamblaje 55'' está configurado generalmente del
mismo modo que el ensamblaje de iniciador revestido 55' de la Figura
5C, por lo tanto, las estructuras coincidentes se muestran con
números de identificación coincidentes y la descripción del
ensamblaje 55'' sólo trata las diferencias con respecto al
ensamblaje 55' de la Figura 5C. El ensamblaje de iniciador revestido
55'' se diferencia del ensamblaje 55' de la Figura 5C en que el
ensamblaje de circuitos 10b'' está configurado para alojar dos
casquillos, 14g y 14g'. Juntos, los casquillos ocupan menos del
cincuenta por ciento de la longitud axial del ensamblaje de
circuitos 10b'' a lo largo del eje del manguito 22', ocupando cada
uno, preferentemente, menos del veinte por ciento de la longitud
axial del ensamblaje de circuitos 10b''. Un casquillo (por ejemplo,
14g) está dispuesto proximalmente al extremo de salida del
ensamblaje de circuitos 10b'', mientras que el otro casquillo (14g')
está dispuesto proximalmente al extremo de entrada. Como ocurre con
el ensamblaje 55' de la Figura 5C, los casquillos son opcionalmente,
pero preferentemente, la única parte del encapsulado que se apoya
contra la superficie longitudinal interior del manguito 22' cuando
el ensamblaje de circuitos 10b'' está dispuesto en el centro del
manguito 22'. Por lo tanto, el encapsulado del circuito tiene una
configuración que no se ajusta respecto a la envoltura tubular que
mantiene en suspensión el ensamblaje de circuitos 10b'' en el centro
del manguito sin depender de la conexión entre las conexiones de
entrada 56 y las conexiones de transferencia 62. Los casquillos
pueden estar hechos de materiales iguales o diferentes y pueden
estar configurados de manera similar o diferente uno de otro.
Incluso con dos manguitos, todo el encapsulado sigue estableciendo
un contacto limitado con el manguito 22' dado que la cubierta 14e no
contacta con el manguito 22' en ningún punto. Preferentemente, el
circuito está configurado de manera que no hay elementos de circuito
(resistencia, capacitor, placas de circuito integrado, etc.)
distintos de las conexiones de entrada o de salida conductoras de la
zona axial del ensamblaje de circuitos 10b'' alrededor de la que
están colocados los casquillos.
A continuación, haciendo referencia a la Figura
6A se muestra un detonador de retardo digital que comprende un
ensamblaje de circuitos de conformidad con una forma de realización
de la presente invención. En términos generales, el detonador 100 es
en apariencia similar a los detonadores que se conocen en la técnica
como "detonadores" o a veces como "cápsulas detonadoras",
que normalmente comprenden una pequeña carga de material explosivo
dispuesta en una carcasa de metal o de plástico 140. La cápsula
detonadora está conectada a una línea de transmisión de señal, tal
como un tubo de choque 110. A través de la línea de transmisión de
señal se puede recibir una señal que puede tener como resultado la
iniciación de la carga explosiva de la carcasa. Generalmente, el
término "detonador" se entiende que hace referencia a la
carcasa con la carga explosiva en la misma (junto con las
estructuras de sujeción, los medios de retardo químicos y/o
electrónicos, los transductores y similares que son necesarios para
enviar y temporizar la iniciación de la salida de explosivo), pero
no incluye estructuras externas de la parte exterior de la carcasa.
Por ejemplo, el vaso Dewar que se muestra en la patente
estadounidense atribuida a Gessel, que se ha mencionado
anteriormente, contiene un detonador, pero no es parte del
detonador.
En la forma de realización que se ilustra, el
detonador de retardo 100 comprende un medio de señal de iniciación
que comprende una línea de transmisión de señal no eléctrica que
comprende, en el caso que se ilustra, un tubo de choque 110, un
casquillo adaptador 114, una cubeta de aislamiento 118, una carga de
inflamación 120 y un elemento de transferencia 58. Como conocen bien
los expertos en la materia, el tubo de choque comprende un tubo
hueco de plástico, cuya pared interior está cubierta de un material
explosivo de tal manera que, tras el encendido, se propaga una onda
de choque de baja energía a través del tubo. Véase, por ejemplo, la
patente estadounidense 4.607.573, Thureson y col. (Se entenderá que
se pueden usar otras líneas de transmisión de señales no eléctricas,
tales como cordón detonante, cordón detonante de baja energía, tubo
de choque de baja velocidad y similares, en lugar del tubo de
choque). El tubo de choque 110 está sujeto al extremo abierto 112a
de una envoltura que comprende una carcasa 112 por medio de un
casquillo adaptador 114 alrededor del que está engastada la carcasa
112 en los engastes 116, 116a. El casquillo 114 también ayuda a
formar un cierre de protección del medioambiente entre la carcasa
112 y la superficie exterior del tubo de choque 110. La carcasa 112
está hecha de un material eléctricamente conductor, normalmente
aluminio, y, preferentemente, tiene el tamaño y la forma de las
cápsulas de explosivos convencionales, es decir, detonadores. Un
segmento 110a del tubo de choque 110 de la carcasa 112 termina en el
extremo 110b muy cerca de, una cubeta de aislamiento antiestático
118, o en contacto a tope con la misma.
La cubeta de aislamiento 118, como se observa
mejor en la Figura 6B, es de un tipo bien conocido en la técnica y
está hecha de un material semiconductor, por ejemplo, un material
polimérico con carbono disperso en su interior, de manera que forma
una trayectoria hasta la carcasa 112 para disipar la electricidad
estática que se pueda desplazar a lo largo del tubo de choque 110.
Por ejemplo, véase la patente estadounidense 3.981.240 de Gladden.
Una carga de inflamación de baja energía 120 está colocada adyacente
a la cubeta de aislamiento 118 y en una relación de comunicación de
señal con el extremo 110b del tubo de choque 110. Como se observa
mejor en la Figura 6B y como bien se conoce en la técnica, la cubeta
de aislamiento 118 comprende un cuerpo generalmente cilíndrico
(normalmente en forma de un cono truncado dispuesto con el diámetro
mayor colocado hacia el extremo abierto 112a de la carcasa 112) cuyo
interior está dividido, por una membrana delgada, que se puede
romper, 118b, en una cámara de entrada 118a y una cámara de salida
118c. El extremo 110b del tubo de choque 110 (Figura 6A) puede estar
alojado dentro de la cámara de entrada 118a (el tubo de choque 110
no se muestra en la Figura 6B a efectos de claridad de ilustración).
La cámara de salida 118c proporciona un espacio de aire o separación
entre el extremo 110b del tubo de choque 110 y la carga de
inflamación 120. En funcionamiento, la señal de onda de choque que
se desplaza a través del tubo de choque 110 romperá la membrana 118b
y atravesará la separación que proporciona la cámara de salida 118c
e incidirá en la carga de inflamación 120 y detonará la misma.
La carga de inflamación 120 comprende una
pequeña cantidad de explosivo 124, sobre la que está dispuesto un
primer elemento amortiguador 126. El explosivo 124 normalmente
comprende un explosivo primario, tal como azida de plomo, pero puede
comprender un explosivo secundario adecuado, por ejemplo, BNCP. Un
primer elemento amortiguador 126, que tiene una forma anular, con
excepción de una membrana central delgada, está dispuesto entre la
cubeta de aislamiento 118 y el explosivo 124 para soportar la
presión apisonadora, con que se presiona el explosivo 124 durante la
fabricación del detonador 100, para proteger el explosivo 124 de la
aplicación directa de presión.
La cubeta de aislamiento 118, el primer elemento
amortiguador 126 y la carga de inflamación 120 pueden
convenientemente estar metidos en un armazón de refuerzo 132, como
se muestra en la Figura 5B. La superficie exterior de la cubeta de
aislamiento 118 está en contacto conductivo con la superficie
interior del armazón de refuerzo 132, que a su vez está dimensionado
y configurado para que tenga un ajuste por fricción con el interior
de la carcasa 112 y, por lo tanto, proporciona una trayectoria de
conductividad eléctrica desde el tubo de choque 110 hasta la carcasa
112. Generalmente, el armazón de refuerzo 132 está introducido en la
carcasa 112 y la carcasa 112 está engastada para retener el armazón
de refuerzo 132 en la misma, así como para proteger el contenido de
la carcasa 112 del medioambiente.
Un amortiguador no conductor 128, que
normalmente tiene un grosor de 0,015 pulgadas, está situado entre la
carga de inflamación 120 y un elemento de transferencia 58 para
aislar eléctricamente el elemento de transferencia 58 de la carga de
inflamación 120. El elemento de transferencia 58 comprende un
transductor piezoeléctrico que está dispuesto en una relación de
comunicación de fuerza con la carga de inflamación 120 y, por lo
tanto, puede convertir la fuerza de salida de la carga de
inflamación 120 en un impulso de energía eléctrica. Las conexiones
de salida del elemento de transferencia 58 están conectadas al
módulo de iniciación 54 como se muestra en la Figura 4. Como se
ilustra en la Figura 5, la envoltura que proporciona el detonador
100 comprende una carcasa 112 y un manguito de acero abierto en los
extremos 22 opcional en la misma que recubre el módulo de iniciación
54 y que está configurado para que tenga un ajuste por fricción con
el interior de la carcasa 112.
El detonador 100 comprende un medio de salida
para producir una señal de salida de detonación al final del período
de retardo. Como se ha indicado anteriormente, parte del medio de
salida del detonador comprende la cápsula de salida de iniciación 46
del módulo de iniciación 54 (se muestra en la Figura 4), adyacente a
la cual en el detonador 100 hay un segundo elemento amortiguador 142
que es similar al primer elemento amortiguador 126. El segundo
elemento amortiguador 142 separa el medio de salida de iniciación
del módulo de iniciación 54 del resto del medio de salida del
detonador que comprende la carga de salida 144 dispuesta en el
extremo cerrado 112b de la carcasa 112. La carga de salida 144
comprende un explosivo primario adicional 144a (que se puede
sustituir por un material explosivo secundario adecuado, por
ejemplo, BNCP) y un explosivo secundario 144b. El explosivo
secundario 144b tiene suficiente potencia de choque como para romper
la carcasa 112 y detonar explosivos de inflamación fundidos,
dinamita, etc., dispuestos en proximidad de transferencia de señal
respecto al detonador 100.
En uso, una señal de iniciación no eléctrica del
medio de señal de iniciación se desplaza a través del tubo de choque
110 y es enviada al extremo 110b. La señal rompe la membrana 118b de
la cubeta de aislamiento 118 y el primer elemento amortiguador 126
para iniciar el explosivo 124 de la carga de inflamación 120. El
explosivo 124 genera una onda de choque por detonación que presiona
sobre el transductor piezoeléctrico del elemento de transferencia
58. El elemento de transferencia 58, posteriormente, produce un
impulso de energía eléctrica que recibe el módulo de iniciación 54.
Por lo tanto, el medio de señal de iniciación no eléctrica envía una
señal de iniciación al ensamblaje de circuitos del módulo de
iniciación 54. El ensamblaje de circuitos almacena el impulso de
energía eléctrica y, tras un retardo predeterminado, libera o
transporta la energía hasta el medio de salida de iniciación que
inicia la carga de salida 144.
Como se ha indicado anteriormente, en formas de
realización alternativas, el ensamblaje de circuitos encapsulado de
la presente invención se puede usar con un circuito de retardo de
detonador eléctrico diseñado para uso con un cable de transmisión de
señal eléctrica en lugar de un tubo de choque u otra línea de
transmisión de señal no eléctrica. Naturalmente, en un circuito de
este tipo no será necesaria una carga de inflamación 120 ni un
elemento de transferencia 58.
Se entenderá que incluso si la envoltura no
tiene una superficie interior cilíndrica, la configuración del
encapsulado del circuito se puede adaptar para un contacto limitado
con la misma.
Claims (20)
1. Un detonador electrónico que comprende un
circuito electrónico recubierto de un encapsulado (14) y dispuesto
dentro de una envoltura alargada (18) que comprende un armazón de
detonador, teniendo el armazón una superficie interior que se
extiende longitudinalmente, en el que el encapsulado (14) está
dimensionado y configurado para un contacto axial limitado con la
superficie interior que se extiende longitudinalmente (18a),
caracterizado porque
el encapsulado (14) comprende una cubierta (14e)
que cubre el circuito y al menos un casquillo (14g) que contacta la
superficie longitudinal interior de la envoltura (18) y que ocupa
menos del cincuenta por ciento de la longitud axial de la cubierta
(14e).
2. Un detonador electrónico según la
reivindicación 1, caracterizado porque la envoltura (18)
comprende un manguito metálico (22).
3. Un detonador electrónico según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el circuito
comprende conexiones de entrada (56) y de salida (57) que sobresalen
del encapsulado (14) y porque el ensamblaje comprende además un
elemento de transferencia (58) en un extremo de la envoltura
(18).
4. Un detonador electrónico según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el casquillo
(14g) comprende una junta tórica.
5. Un detonador electrónico según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende dos o
más casquillos (14g, 14g').
6. Un detonador electrónico según la
reivindicación 5, caracterizado porque al menos un casquillo
(14g, 14g') comprende una junta tórica.
7. Un detonador electrónico según las
reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque el ensamblaje de
corriente tiene un extremo de salida y un extremo de entrada y un
casquillo (14g) está dispuesto proximalmente al extremo de salida y
otro casquillo (14g') está dispuesto proximalmente al extremo de
entrada.
8. Un detonador electrónico según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el encapsulado
está configurado para definir una pluralidad de salientes que
sobresalen radialmente formados en una sola pieza con el mismo.
9. Un detonador electrónico según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el detonador
electrónico (55) comprende un módulo de iniciación (54) que tiene un
ensamblaje de circuitos con una cápsula de salida de iniciación (46)
sujeta al mismo, comprendiendo la cápsula de salida de iniciación
(46) un elemento de iniciación eléctrica (38) y una carga de
iniciación (46a) en una cápsula que está sujeta al ensamblaje de
circuitos, comprendiendo el ensamblaje de circuitos un circuito
recubierto de un encapsulado (14) que está dispuesto dentro de la
envoltura (18), teniendo el circuito conexiones de entrada (56) que
sobresalen del encapsulado (14) para recibir una señal de iniciación
eléctrica y conexiones de salida (57) conectadas al elemento de
iniciación eléctrica (38) de la cápsula de salida de iniciación
(46), estando configurado el circuito para iniciar la cápsula de
salida de iniciación (46) en respuesta a una señal de iniciación
eléctrica recibida en las conexiones de entrada (56).
10. Un detonador electrónico según la
reivindicación 9, caracterizado porque el casquillo (14g)
está colocado y configurado para que tenga una periferia que
sobrepasa el perfil axial del resto del módulo de iniciación, de
manera que el encapsulado del circuito (14) tiene una configuración
que no se ajusta respecto a la superficie interior de la envoltura
(18).
11. Un detonador electrónico según una de las
reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque comprende
además un elemento de transferencia (58) que convierte un impulso
físico en una señal eléctrica en las conexiones de transferencia
(62) comprendiendo una parte de cuerpo y conexiones de transferencia
(62) para enviar una señal de iniciación, a través de la parte de
cuerpo, a las conexiones de transferencia (62) estando acoplado el
elemento de transferencia (58) a la envoltura (18) con las
conexiones de transferencia (62) extendiéndose en el mismo y estando
conectado a las conexiones de entrada (56) del circuito, en el que
el casquillo (14g) y las conexiones de transferencia (62) cooperan
para colocar el ensamblaje de circuitos en el manguito (22) sin
contacto entre la cubierta de circuito y la superficie interior del
manguito.
12. Un detonador electrónico según una de las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el casquillo
(14g) ocupa menos de una cuarta parte de la longitud axial del
ensamblaje de circuitos.
13. Un detonador electrónico según una de las
reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el encapsulado
(14) comprende además dos o más casquillos (14g, 14g') que juntos
ocupan menos de la mitad de la longitud axial del encapsulado (14),
estando colocados y configurados los casquillos (14g, 14g') para
contactar la superficie interior de la envoltura (18) y para que
tengan unas periferias que sobrepasan el perfil axial del resto del
módulo de iniciación (54), de manera que el encapsulado del circuito
tiene una configuración que no se ajusta respecto a la superficie
interior de la envoltura (18).
14. Un detonador electrónico según la
reivindicación 13, caracterizado porque el módulo de
iniciación (54) tiene un primer extremo del que sobresalen las
conexiones de entrada (56) y un segundo extremo en la cápsula de
salida de iniciación (46) y en el que cada casquillo (14g, 14g')
está alojado completamente entre el primer extremo y el segundo
extremo del módulo de iniciación (54).
15. Un detonador electrónico según la
reivindicación 14, caracterizado porque el ensamblaje de
circuitos comprende un extremo de entrada (56) y un extremo de
salida (57) y en el que el casquillo (14g, 14g') está alojado
completamente entre el extremo de entrada (56) y el extremo de
salida (57).
16. Un detonador electrónico según una de las
reivindicaciones 9 a 15, caracterizado porque el manguito
(22) comprende un manguito metálico configurado para soportar una
presión lateral de al menos 10.000 libras por pulgada cuadrada
(psi).
17. Un detonador electrónico según una de las
reivindicaciones 9 a 16, caracterizado porque el módulo de
iniciación (54) define al menos una zona de cuello (44) dentro de la
que está alojada una junta tórica.
18. Un detonador electrónico según una de las
reivindicaciones 9 a 17, caracterizado porque la junta tórica
comprende un material polimérico que tiene una dureza en el
intervalo de, aproximadamente, 40 a 70.
19. Un detonador electrónico según una de las
reivindicaciones 9 a 18, caracterizado porque el circuito
comprende además un elemento de almacenamiento y un sistema de
circuitos de conmutación temporizado.
20. Un detonador electrónico según una de las
reivindicaciones 9 a 19, caracterizado porque el circuito
electrónico comprende un circuito de retardo que comprende
- (i)
- un medio de almacenamiento conectado a un terminal de entrada para recibir y almacenar energía eléctrica,
- (ii)
- un circuito de conmutación que conecta el medio de almacenamiento a un terminal de salida para recibir y almacenar energía eléctrica,
- (iii)
- un elemento de iniciación (38) conectado al terminal de salida,
- (iv)
- un circuito temporizador conectado operativamente al circuito de conmutación para controlar la liberación, por medio del circuito de conmutación, de la energía almacenada por el medio de almacenamiento, al elemento de iniciación (38),
en el que el terminal de entrada se extiende a
través del encapsulado para permitir el envío de energía eléctrica
al medio de almacenamiento desde el exterior del encapsulado (14)
y
en el que el terminal de salida sobresale del
encapsulado (14) para enviar energía eléctrica desde el medio de
almacenamiento, a través del circuito de conmutación, hasta el
exterior del encapsulado
(14).
(14).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US455548 | 1989-12-22 | ||
| US09/455,548 US6311621B1 (en) | 1996-11-01 | 1999-12-06 | Shock-resistant electronic circuit assembly |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2261141T3 true ES2261141T3 (es) | 2006-11-16 |
Family
ID=23809271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00126637T Expired - Lifetime ES2261141T3 (es) | 1999-12-06 | 2000-12-04 | Circuito electronico resistente a los impactos. |
Country Status (8)
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|---|---|
| US (1) | US6311621B1 (es) |
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Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6709537B2 (en) * | 2001-10-05 | 2004-03-23 | Autoliv Asp, Inc, | Low firing energy initiator pyrotechnic mixture |
| US6758922B2 (en) * | 2001-10-05 | 2004-07-06 | Autoliv Asp, Inc. | Low firing energy initiator pyrotechnic mixture |
| US6744637B2 (en) * | 2001-11-30 | 2004-06-01 | Alliant Techsystems Inc. | Guided munitions electronics package and method |
| WO2003107542A2 (en) * | 2002-06-12 | 2003-12-24 | Ensign-Bickford Aerospace & Defense Company | Signal transfer device |
| US6907827B2 (en) * | 2002-11-14 | 2005-06-21 | Special Devices, Inc. | Pyrotechnic initiator having output can with encapsulation material retention feature |
| US6966260B1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-11-22 | Martinez Phillip M | Clip-on device for coupling an electric match to a pyrotechnic fuse |
| US7690303B2 (en) * | 2004-04-22 | 2010-04-06 | Reynolds Systems, Inc. | Plastic encapsulated energetic material initiation device |
| US7615712B2 (en) | 2006-10-31 | 2009-11-10 | Smith International, Inc. | Integrated circuit packages including damming and change protection cover for harsh environments |
| US20090014166A1 (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Baker Hughes Incorporated | Shock absorption for a logging instrument |
| US8100043B1 (en) | 2008-03-28 | 2012-01-24 | Reynolds Systems, Inc. | Detonator cartridge and methods of use |
| US8763702B2 (en) | 2008-08-05 | 2014-07-01 | Baker Hughes Incorporated | Heat dissipater for electronic components in downhole tools and methods for using the same |
| US8276516B1 (en) | 2008-10-30 | 2012-10-02 | Reynolds Systems, Inc. | Apparatus for detonating a triaminotrinitrobenzene charge |
| CN101586933B (zh) * | 2009-01-06 | 2013-05-29 | 北京铱钵隆芯科技有限责任公司 | 电子雷管监控管理系统 |
| US8826984B2 (en) * | 2009-07-17 | 2014-09-09 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus of heat dissipaters for electronic components in downhole tools |
| US8573124B2 (en) * | 2010-05-11 | 2013-11-05 | Orbital Sciences Corporation | Electronic safe/arm system and methods of use thereof |
| US8485097B1 (en) | 2010-06-11 | 2013-07-16 | Reynolds Systems, Inc. | Energetic material initiation device |
| US8919253B2 (en) | 2011-05-26 | 2014-12-30 | Baker Hughes Incorporated | Perforating string with magnetohydrodynamic initiation transfer |
| US9146088B1 (en) * | 2012-04-12 | 2015-09-29 | The Boeing Company | High shock survivable fuze |
| JP5897417B2 (ja) | 2012-07-13 | 2016-03-30 | 株式会社ダイセル | 点火器用のカバー部材 |
| EP2762839B1 (de) * | 2013-01-30 | 2016-11-02 | VEGA Grieshaber KG | Adaptervorrichtung mit einer mechanischen Schnittstelle für ein Messgerätegehäuse |
| WO2014179669A1 (en) | 2013-05-03 | 2014-11-06 | Schlumberger Canada Limited | Cohesively enhanced modular perforating gun |
| US9474148B2 (en) | 2013-09-26 | 2016-10-18 | Trumpet Holdings, Inc. | Stacked circuit board assembly with compliant middle member |
| US9879520B2 (en) * | 2014-03-28 | 2018-01-30 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Packaging structures and materials for vibration and shock energy attenuation and dissipation and related methods |
| WO2015199620A1 (en) | 2015-09-16 | 2015-12-30 | Orica International Pte Ltd | A wireless initiation device |
| DE102016123917A1 (de) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Elektronik-Baugruppe |
| US10787897B2 (en) | 2016-12-22 | 2020-09-29 | Baker Hughes Holdings Llc | Electronic module housing for downhole use |
| US10480291B2 (en) * | 2017-11-06 | 2019-11-19 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Control system for hydrocarbon recovery tools |
| US11377935B2 (en) * | 2018-03-26 | 2022-07-05 | Schlumberger Technology Corporation | Universal initiator and packaging |
| US10982513B2 (en) | 2019-02-08 | 2021-04-20 | Schlumberger Technology Corporation | Integrated loading tube |
| US11834934B2 (en) | 2019-05-16 | 2023-12-05 | Schlumberger Technology Corporation | Modular perforation tool |
| AU2021224538B2 (en) | 2020-02-19 | 2024-06-06 | Dyno Nobel Inc. | Canister assembly with protected cap well and booster explosive comprising the same |
| USD1016958S1 (en) | 2020-09-11 | 2024-03-05 | Schlumberger Technology Corporation | Shaped charge frame |
| CN112229282B (zh) * | 2020-10-19 | 2021-07-27 | 中国矿业大学(北京) | 一种数码电子雷管保护装置 |
| CN113485059B (zh) * | 2021-07-07 | 2022-09-02 | 济南最智慧科技有限公司 | 用于环境光抑制的方法和装置 |
Family Cites Families (72)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3581883A (en) | 1967-11-22 | 1971-06-01 | Arthur G Perry | Rolled package of flexible cushioning material secured to a backing member |
| US3566003A (en) | 1968-01-24 | 1971-02-23 | Int Rectifier Corp | Plug-in diode having conductive metallic caps and homogeneous encapsulation medium |
| US3612749A (en) | 1969-08-25 | 1971-10-12 | Motorola Inc | Resilient mounting support for plurality of electrical devices,such as piezoelectric crystals |
| US3757695A (en) | 1969-12-19 | 1973-09-11 | Us Army | Charging system for electric bomb fuzes (u) |
| US3756157A (en) | 1971-07-30 | 1973-09-04 | Westinghouse Electric Corp | Solid state power supply activated by a pyrotechnic chain |
| GB1431600A (en) | 1973-10-31 | 1976-04-07 | Ici Ltd | Method of blasting and a detenator firing device therefor |
| US3909504A (en) | 1973-11-05 | 1975-09-30 | Carrier Tel Corp America Inc | Ruggedized package for electronic components and the like |
| US3956672A (en) | 1974-03-13 | 1976-05-11 | American Plasticraft Company | In line rectifier assembly |
| US3885223A (en) | 1974-04-11 | 1975-05-20 | Colt Ind Operating Corp | Explosively operated multi-circuit band switch including flexiable diaphragm bag contact |
| US4132171A (en) | 1974-11-04 | 1979-01-02 | Pawlak Daniel E | Apparatus for detonating an explosive charge |
| US3987732A (en) | 1975-02-10 | 1976-10-26 | The Ensign-Bickford Company | Non-electric double delay borehole downline unit for blasting operations |
| US3981240A (en) * | 1975-07-30 | 1976-09-21 | The Ensign-Bickford Company | Detonating cap assembly and connecting bushing |
| US4118861A (en) | 1976-02-06 | 1978-10-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Removable encapsulant for protection of electronic equipment |
| JPS5422546A (en) | 1977-07-04 | 1979-02-20 | Toshiba Corp | Transmission line protective relay |
| DE2732696A1 (de) | 1977-07-20 | 1979-02-22 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Verfahren und vorrichtung zur evakuierung eines rezipienten |
| US4164619A (en) | 1978-01-19 | 1979-08-14 | Westinghouse Electric Corp. | Porous encapsulating composition for electrical apparatus |
| US4316412A (en) | 1979-06-05 | 1982-02-23 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Low voltage nonprimary explosive detonator |
| US4369708A (en) | 1979-09-21 | 1983-01-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Delay blasting cap |
| JPS6018145B2 (ja) | 1980-09-22 | 1985-05-09 | 株式会社日立製作所 | 樹脂封止型半導体装置 |
| US4400858A (en) | 1981-01-30 | 1983-08-30 | Tele-Drill Inc, | Heat sink/retainer clip for a downhole electronics package of a measurements-while-drilling telemetry system |
| GB2100521B (en) | 1981-05-13 | 1984-09-12 | Plessey Co Plc | Electrical device package |
| US4567545A (en) | 1983-05-18 | 1986-01-28 | Mettler Rollin W Jun | Integrated circuit module and method of making same |
| US4656442A (en) | 1984-02-27 | 1987-04-07 | Toko, Inc. | Hybrid circuit device |
| US4607573A (en) | 1984-04-03 | 1986-08-26 | Ensign-Bickford Industries, Inc. | Laminated fuse and manufacturing process therefor |
| US4600971A (en) | 1984-05-11 | 1986-07-15 | Amp Incorporated | Lead frames with dielectric housings molded thereon |
| US4676165A (en) | 1984-06-11 | 1987-06-30 | The State Of Israel, Ministry Of Defence, Israel Military Industries | Detonator for rifle grenades or the like |
| US4600969A (en) | 1984-07-06 | 1986-07-15 | Hendrickson Max S | Protective apparatus for encapsulating electrical circuits |
| SE462391B (sv) * | 1984-08-23 | 1990-06-18 | China Met Imp Exp Shougang | Spraengkapsel och initieringselement innehaallande icke-primaerspraengaemne |
| US4586436A (en) | 1984-09-13 | 1986-05-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Electronic assembly for moderate hard target penetrator fuze |
| US4708060A (en) | 1985-02-19 | 1987-11-24 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Semiconductor bridge (SCB) igniter |
| US4712477A (en) | 1985-06-10 | 1987-12-15 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Electronic delay detonator |
| US4685303A (en) | 1985-07-15 | 1987-08-11 | Allen-Bradley Company, Inc. | Disc drive isolation system |
| US4763188A (en) | 1986-08-08 | 1988-08-09 | Thomas Johnson | Packaging system for multiple semiconductor devices |
| US4825765A (en) | 1986-09-25 | 1989-05-02 | Nippon Oil And Fats Co., Ltd. | Delay circuit for electric blasting, detonating primer having delay circuit and system for electrically blasting detonating primers |
| SE456939B (sv) * | 1987-02-16 | 1988-11-14 | Nitro Nobel Ab | Spraengkapsel |
| SE459123B (sv) | 1987-08-14 | 1989-06-05 | Bert Jonsson | Taendsystem samt saett att initiera detsamma |
| US4831932A (en) | 1987-08-17 | 1989-05-23 | Honeywell Inc. | Detonator |
| US4852493A (en) | 1988-02-12 | 1989-08-01 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Ferrite core coupled slapper detonator apparatus and method |
| DE3816112A1 (de) | 1988-05-11 | 1989-11-30 | Schaller Automation | Elektrische schaltungsbaueinheit |
| US4891734A (en) | 1988-06-15 | 1990-01-02 | Quantum Solutions, Inc. | Vibration mount for electronic assemblies |
| US4976200A (en) | 1988-12-30 | 1990-12-11 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Tungsten bridge for the low energy ignition of explosive and energetic materials |
| US5059746A (en) | 1989-05-01 | 1991-10-22 | Amp Incorporated | Housing assembly for electronic components |
| JP2501702Y2 (ja) | 1989-09-28 | 1996-06-19 | ブラザー工業株式会社 | 回路基板 |
| US5003879A (en) | 1989-11-06 | 1991-04-02 | Propellex | Delay detonator |
| US5031538A (en) * | 1990-02-07 | 1991-07-16 | The Ensign-Bickford Company | Delay train ignition buffer |
| US5105742A (en) | 1990-03-15 | 1992-04-21 | Sumner Cyril R | Fluid sensitive, polarity sensitive safety detonator |
| US5052301A (en) * | 1990-07-30 | 1991-10-01 | Walker Richard E | Electric initiator for blasting caps |
| US5522318A (en) | 1990-11-05 | 1996-06-04 | The Ensign-Bickford Company | Cushion element for detonators and the like; apparatus and method of assembly |
| JPH04179263A (ja) | 1990-11-14 | 1992-06-25 | Hitachi Ltd | 樹脂封止型半導体装置とその製造方法 |
| US5175613A (en) | 1991-01-18 | 1992-12-29 | Digital Equipment Corporation | Package for EMI, ESD, thermal, and mechanical shock protection of circuit chips |
| FR2674177B1 (fr) | 1991-03-20 | 1993-06-25 | Telemecanique | Procede pour noyer dans de la resine l'interieur d'un appareil electrique tel que detecteur de proximite, et appareil electrique s'y rapportant. |
| US5431101A (en) * | 1991-04-16 | 1995-07-11 | Thiokol Corporation | Low cost hermetically sealed squib |
| US5595319A (en) | 1991-06-26 | 1997-01-21 | Nuclear Containers, Inc., A Tennesse Corporation | Reusable container unit having spaced protective housings |
| US5435248A (en) | 1991-07-09 | 1995-07-25 | The Ensign-Bickford Company | Extended range digital delay detonator |
| US5173569A (en) * | 1991-07-09 | 1992-12-22 | The Ensign-Bickford Company | Digital delay detonator |
| JPH0666111B2 (ja) | 1992-05-12 | 1994-08-24 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 耐衝撃性可搬型ディスク記憶装置 |
| US5323150A (en) | 1992-06-11 | 1994-06-21 | Micron Technology, Inc. | Method for reducing conductive and convective heat loss from the battery in an RFID tag or other battery-powered devices |
| US5285559A (en) | 1992-09-10 | 1994-02-15 | Sundstrand Corporation | Method and apparatus for isolating electronic boards from shock and thermal environments |
| US5319522A (en) | 1992-12-17 | 1994-06-07 | Ford Motor Company | Encapsulated product and method of manufacture |
| US5370053A (en) | 1993-01-15 | 1994-12-06 | Magnavox Electronic Systems Company | Slapper detonator |
| US5392712A (en) | 1993-02-16 | 1995-02-28 | Clipmate Corp. | Electric detonator and lead connector assembly |
| DE4307774A1 (de) | 1993-03-12 | 1994-09-15 | Dynamit Nobel Ag | Anzündeinrichtung |
| US5488908A (en) | 1994-04-22 | 1996-02-06 | Paul C. Gilpin | Environmetally insensitive electric detonator system and method for demolition and blasting |
| DE4414411A1 (de) | 1994-04-26 | 1995-11-02 | Dynamit Nobel Ag | Zünder im Isolierbehälter |
| KR950030643A (ko) | 1994-04-27 | 1995-11-24 | 김광호 | 화면크기 전환장치 |
| US5568357A (en) | 1994-06-15 | 1996-10-22 | Metanetics Corporation | Display support having cradled damping caps for floating core shock absorption |
| US5756926A (en) | 1995-04-03 | 1998-05-26 | Hughes Electronics | EFI detonator initiation system and method |
| US5675120A (en) | 1995-05-09 | 1997-10-07 | Lucent Technologies Inc. | Threaded bulkhead and locking ring assembly for underwater cable |
| US5770941A (en) | 1995-10-13 | 1998-06-23 | Bently Nevada Corporation | Encapsulated transducer and method of manufacture |
| US5837925A (en) | 1995-12-13 | 1998-11-17 | Western Atlas International, Inc. | Shaped charge retainer system |
| US5763816A (en) | 1996-07-26 | 1998-06-09 | Slurry Explosive Corporation | Explosive primer |
| US6079332A (en) | 1996-11-01 | 2000-06-27 | The Ensign-Bickford Company | Shock-resistant electronic circuit assembly |
-
1999
- 1999-12-06 US US09/455,548 patent/US6311621B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-06-05 CA CA002310881A patent/CA2310881C/en not_active Expired - Lifetime
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