Elektryczna zapalarka min do zapalania splonek pobudzajacych Przedmiotem wynalazku jest elektryczna zapa¬ larka min (nazywana ponizej zapalarka) do zapala¬ nia splonek pobudzajacych.Stosownie do miedzynarodowych ustalen odno¬ szacych sie do zapalarek dlugosc trwania impulsu wyzwalajacego nie powinna przekraczac 4 milise¬ kund.Ze wzgledu na niebezpieczenstwo wybuchu w ko¬ palniach nawiedzonych wybuchowa mieszanka po¬ wietrza i gazów kopalnianych kondensatory strza¬ lowe stosowanych tutaj zapalarek powinny ulegac rozladowaniu w ciagu 10 milisekund.Znane zapalarki maja induktor magnetyczny o napedzie recznym oraz urzadzenie ograniczajace czas trwania impulsu. Jako ograniczniki czasu trwania impulsu stosuje sie uklady kondensatorów i oporników lub tez laczniki uruchamiane przez sile odsrodkowa. Maja one te wade, ze czas trwania oddanego impulsu zalezy od temperatury, od wpra¬ wy obslugujacego i od innych czynników. Dalsza wada jest to, ze induktor magnetyczny daje wyz¬ sze lub nizsze napiecie, w zaleznosci od liczby obrotów z jaka jest napedzany.Znana jest równiez zapalarka, skonstruowana z elektronicznym obwodem pradowym, zawierajaca zamiast induktora magnetycznego oscylator tran¬ zystorowy i prostownik, ladujaca kondensator strzalowy z baterii akumulatorów. Czas trwania impulsu strzalowego ograniczony jest przez lacznik dzialajacy mechanicznie. 15 20 25 80 2 Do zapalania splonek pobudzajacych potrzeba pewnej okreslonej ilosci energii. Przy zastosowaniu mniejszej ilosci energii niz to jest wymagane, splon¬ ka nie zapali sie, a przy zastosowaniu wiekszej ilosci energii, niz wynosi wartosc optymalna, moze natomiast oderwac sie glówka splonki. Zapotrzebo¬ wanie energii dla stosowanych zazwyczaj splonek jest przeto okreslone. Przy stosowaniu zapalarek nalezy zapotrzebowanie dobierac odpowiednio do liczby splonek, koniecznych do spowodowania wy¬ buchu.Znane zapalarki wykonane sa tylko dla pewnej, nastawionej z góry fabrycznie liczby strzalów, na^ daja sie one zatem do niezawodnego wystrzelenia pewnej okreslonej liczby splonek. Dla wykonania z odpowiednia niezawodnoscia zadania strzalowego, wymagajacego róznej liczby splonek, mistrz strza¬ lowy musialby zabierac ze soba kilka zapalarek, o róznej liczbie strzalów, co — zwlaszcza w gór¬ nictwie podziemnym — jest nadzwyczaj klopotliwe i niekorzystne. Praktycznie zabiera sie ze soba — nieslusznie — tylko jedna zapalarke na duza liczbe strzalów, przez co przypada na splonki pieciokrotna do dziesieciokrotnej ilosci okreslonej energii, przy czym wzrasta wydatnie niebezpieczenstwo wypad¬ ków.Celem ograniczenia czasu trwania impulsu sto¬ suje sie wlaczone równolegle do kondensatora strza¬ lowego opornosci lub laczniki dzialajace mecha¬ nicznie. 7913479184 3 Jezeli stosuje sie opornosci, wówczas napiecie impulsu obniza sie gwaltownie w ciagu czasu trwa¬ nia impulsu, zapalarka oddaje w przeciagu 0,5 mi¬ lisekundy okolo 70 do 80°/o swojej energii, co z punktu widzenia zaplonu inicjujacego splonek jest niekorzystne.Wada mechanicznego lacznika ograniczajacego czas polega glównie na niepewnym dzialaniu z po¬ wodu szczególnie szybkiej pracy i opalen powsta¬ lych w wyniku laczenia duzego obciazenia, oraz przesuwania sie zestyków podczas eksploatacji.Celem wynalazku jest wykonanie zapalarki po¬ zbawionej wymienionych wad o zmiennej liczbie strzalów, zaopatrzonej w niezawodny w eksploatacji ogranicznik czasu trwania impulsu, która jest prze¬ to zabezpieczona- pr^ed wybuchem, niezawodna w pistacji, riastawfelna optymalnie wedlug liczby splonek i dlatego nadajaca sie do stosowania w rtznych pracach strzalowych. tRdfEwi^zanie ,wedlufe wynalazku zawiera konden- sajojrjfegfczalowyr tto którego poprzez opornosc po¬ laczony jest równolegle tyrystor, jedno wyprowa¬ dzenie wysokopradowe przylaczone jest do zacis¬ ków wyjsciowych bezposrednio badz poprzez ty¬ rystor, podczas gdy drugie wyprowadzenie wysoko¬ pradowe — poprzez tyrystor. Do elektrody steru¬ jacej tyrystora polaczonego równolegle z konden¬ satorem strzalowym przylaczony jest obwód ste¬ rowniczy opózniajacy w czasie zaplon wzgledem chwili zaplonu drugiego tyrystora.Celem przeprowadzenia wybuchów wielokrot¬ nych, gdzie kilka zapalarek podlega sterowaniu przez wspólny aparat sterujacy, obwód sterowniczy tyrystora wlaczonego do zacisków wyjsciowych przylacza sie do zewnetrznego wejscia sterowni¬ czego.Wynalazek objasniony jest blizej na przykladzie wykonania na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy zapalarki, fig. 2 — bardziej szczególowy szkic zapalarki, a fig. 3 — polaczenie zapalarki dla wybuchów wielokrotnych.Wedlug rysunku zródlo napiecia F (bateria su¬ cha lub akumulator) zasila pólprzewodnikowy prze¬ miennik napiecia A, którego napiecie wyjsciowe prostowane jest przez prostownik E« Do prostowni¬ ka przylaczony jest kondensator strzalowy C, do zacisków którego poprzez opornosc zabezpieczaja¬ ca Bv przylaczony jest tyrystor T* a elektrody wyjsciowe wysokopradowe tyrystora przylaczone sa poprzez tyrystor Tt do zacisków przylaczowych OUT. Elektroda sterujaca tyrystora Tl9 umieszczo¬ nego szeregowo w obwodzie wyjsciowym, przyla¬ czona jest poprzez ksztaltujaca impulsy impedan- cje Zt do inicjujacego odpalenie lacznika K2, a ele¬ ktroda sterujaca tyrystora T£, polaczonego równo¬ legle z kondensatorem strzalowym C poprzez opor¬ nosc zabezpieczajaca Ry, przylaczona jest poprzez ksztaltujaca impulsy impedancje Z, do obwodu ste¬ rowniczego V, wprowadzajacego opóznienie czaso¬ we wzgledem chwili zaplonu tyrystora TV Wejscie obwodu sterowniczego V wyprowadzone jest do wejsciowych zacisków przylaczowych IN celem synchronizacji kilku zapalarek.Na przykladzie wykonania wedlug fig. 2 ksztal¬ tujace impulsy impedancje Zt i Zs skladaja sie z polaczonych równolegle opornosci Rx i kondensato¬ ra C± wzglednie opornosci Rj i kondensatora C„ a opózniajacy obwód sterowniczy jest ukladem po¬ laczen przerziutnika Schmitta. Polaczony równolegle 5 z wejsciem tego ukladu kondensator C, laduje sie po zalaczeniu lacznika Kg poprzez okreslajaca licz¬ be strzalów opornosc P i polaczona z nia szeregowo opornosc Rs. Przylaczone do wyjsciowych zacisków przylaczowych OUT splonki oznaczono przez Rt, io a J oznacza lampe sygnalowa, wskazujaca stan na¬ ladowania kondensatora strzalowego C.Na lig. 3 LGt oznacza pierwsza, LG2 — druga, a LG8 — trzecia zapalarke, których wejscia obwo¬ dów sterowniczych przylaczone sa do wejsc apa- 15 ratu sterujacego wielokrotnie PV, dajacego impulsy w róznych momentach.Sposób dzialania zapalarki jest nastepujacy: Za¬ laczane lacznikiem Kx zródlo napiecia F laduje za pomoca przemiennika napiecia A i prostownika E 20 kondensator strzalowy C. Odpalenie wykonuje sie za pomoca lacznika K2. Po zalaczeniu lacznika K, napiecie zasilania dochodzi z jednej strony do ksztaltujacej impulsy impedancji Z, przylaczonej do wejscia sterujacego tyrystora, a z drugiej stro- 25 ny do obwodu opózniajacego V. Powstajace przy zalaczeniu lacznika napiecie anodowe zapala ty¬ rystor Tlf obwód wyjsciowy zapalarki zamyka sie poprzez splonki, rozladowanie kondensatora strza¬ lowego rozpoczyna sie poprzez splonki. Jednoczes- 30 nie z zapaleniem tyrystora Tt rozpoczyna sie po¬ przez zmienna opornosc P ladowanie nastawiajace¬ go impulsy kondensatora Cs. Zmienna opornosc mo¬ ze byc na przyklad wykonana jako szereg opor¬ nosci przylaczonych do przelacznika skokowego, 35 gdzie poszczególne stopnie okreslaja liczbe strza¬ lów. Przy osiagnieciu napiecia, odpowiadajacego kondensatorowi C„ zmienia stan przerzutnik Schmit¬ ta St i zapala tyrystor Tr Tyrystor Tt rozlado¬ wuje istniejacy jeszcze ladunek kondensatora strza- 40 lowego C poprzez ograniczajaca prad opornosc Rv» przez co ulega przerwaniu prad plynacy do splonek.Zapalarke mozna uzywac równiez w prosty spo¬ sób do odpalania wielokrotnego, gdy splonki maja byc zapalane w okreslonej z góry kolejnosci w róz- 45 nych okresach czasu. W takich przypadkach dla splonek majacych ulec zapaleniu w róznych okre¬ sach czasu stosuje sie osobne zapalarki, które przy¬ lacza sie do róznych wejsc aparatu sterujacego wielokrotnie PV, gdzie powstaja impulsy zapalaja- 50 ce tyrystory Tt w zadanych okresach czasu oraz uruchamiajace obwody sterownicze V zapalarek.W przypadku zastosowania tyrystorów z opóznio^ nym sterowaniem nie ma zadnych przeszkód od¬ nosnie stosowania kondensatorów o wiekszej po- 55 jemnosci niz powszechnie stosowane, lub tez ta¬ kich, które moga byc ladowane na wyzsze napiecie.W ten sposób mozna uzyskac korzystny ksztalt impulsów. Napiecie wyjsciowe zapalarki jest pod¬ czas czasu trwania impulsu prawie niezmienne, co w wplywa korzystnie na zapalanie splonek. Gdy czas opóznienia obwodu sterowniczego V ze zmienna opornoscia P daje sie regulowac w obrebie okresu czasu wynoszacego 4 milisekundy, liczba strzalów zapalarki jest zmienna i przez to mozna zapalarke 05 dostosowac optymalnie do odpalen, wymagajacych5 79 134 6 róznej liczby splonek. Zapalarka wedlug wynalaz¬ ku jest mniej niebezpieczna pod wzgledem wybu¬ chowym, poniewaz w obwodach wysokiego napiecia nie zawiera ona wcale czesci ruchomych, tak ze nie moze sie tam wytworzyc luk elektryczny. Moz¬ na wyprodukowac taka zapalarke o malym cieza¬ rze i o malych wymiarach. PL