PT78369B - Impact sensitive high temperature detonator - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A fig. 1 ê uma vista em corte de um de tonador de acordo com uma primeira variante da presente invençãq antes do disparo.

A fig. 2 é uma vista em corte de um de tonador de acordo com a primeira variante da presente invenção que foi percutido por um pino de disparo arredondado sem disparar.

A fig. 3 ê uma vista em corte de um de tonador de acordo com uma segunda variante construtiva da presen te invenção, antes do disparo.

DESCRIÇÃO DAS VARIANTES CONSTRUTIVAS PREFERIDAS

Os detonadores preferidos de acordo com a presente invenção compreendem:

(a) um envõlucro cilíndrico que é fechado numa extremidade e aberto na outra, tendo a extremidade fechada uma fina superfície metálica para percussão que é capaz de se deformar sem ruptura quando percutida por um pino de disparo arredondado; (b) uma car ga explosiva primária ou iniciador adjacente â extremidade fecha da do envõlucro; /(c) uma massa de um produto refractãrio finamen te dividido adjacente à carga explosiva primária; (d) um elemento de impacto metálico ou bigorna; (e) uma quantidade adicional de explosivo primário no lado de saída da bigorna; e (fj uma car ga de saída de produto secundário ou altamente explosivo. Os pre dutos e elementos contidos no interior do envolucro (isto ê, os artigos (b) ate (f) foram enumerados pela ordem em que estão dis postos nos detonadores preferidos, começando pela extremidade fe chada ou de entrada do envolucro e progredindo no sentido da extremidade aberta ou de saída do envolucro.

0 envolucro e de preferência um envólu cro metálico. 0 uso de um envolucro totalmente metálico é essencial quando se pretende estabilidade a altas temperaturas, e é preferido em todos os casos, porque os envólucros totalmente metálicos são mais resistentes que os feitos de material plástico. Os metais preferidos são os que são robustos mas no entanto dúcteis e que não reajam quimicamente com os produtos explosivos.

Os metais apropriados compreendem ligas de alumínio e aço inoxidável. Como alternativa, mas não de preferência, o envolucro pode ser feito de um material plástico. Todavia, uma superfície de impacto metálica, que ê a porção da extremidade fechada do envólucro que é percutida pelo pino de disparo a fim de iniciar o de tonador, e altamente desejada mesmo quando o resto do envolucro ê feito de plástico. A superfície de impacto deve ser delgada e dúctil de modo que possa ser deformada sem rotura quando percuti da por um pino de disparo arredondado. As ligas dúcteis possuem a ductilidade pretendida em maior grau que os plásticos.

0 envolucro e de preferência constitui do por 2 partes, uma dentro da outra, como será explicado adiante com referencia aos desenhos.

A carga iniciadora consiste num produto explosivo primário. A azida de chumbo em forma finamente divi dida ê o produto explosivo primário preferido. Como alternativa pode ser usada azida de prata. Outros produtos não possuem em ge ral as características desejáveis de iniciação da azida de chumbo ou da azida de prata.

Ê importante colocar uma massa de um produto duro finamente dividido adjacente â carga explosiva pril

mãria a fim de iniciar o explosivo primário com um pino de dispa

ro rombo ou arredondado que não perfure o envõlucro. Os produtos que têm a dureza necessária são em geral produtos refractários em forma finamente dividida. Os produtos refractários representa tivos compreendem carbureto de silício, metais em põ, alumina, areia, e vidro finamente moido. Cre-se que o disparo orogma que algumas das partículas de azida de chumbo ou outro explosivo pri mãrio sejam desgastadas quando são friccionadas, contra as partículas duras do refractãrio. Isto auxilia a decomposição da azida de chumbo. Esta acção abrasiva ê promovida pelo facto de a carga explosiva primaria e o produto refractãrio estarem contidos num espaço confinado, cujo volume é reduzido quando um pino de dispa ro percute o envólucro.

A azida de chumbo isolada, sem o produ to refractãrio adjacente â carga de azida de chumbo, é sensível ao puncionamento mas não sensível ao impacto; isto ê, pode ser iniciada por um pino de disparo ponteagudo que perfure o envõlucro, mas não por um pino de disparo rombo ou arredondado que deforme o envõlucro sem o perfurar. 0 uso deste produto refractãrio duro adjacente ao explosivo primário ou carga iniciadora ê uma característica importante da presente invenção.

Por razões de segurança o explosivo primário e o produto refractãrio devem estar presentes como cargas separadas, com o explosivo primário mais próximo da extremidade de entrada e o produto refractãrio adjacente ao explosivo primário. Por outras palavras, o produto refractãrio deve seguir -se ao explosivo primário, e não precedê-lo ou estar misturado com ele.

Um elemento de impacto metálico ou bigorna estende-se transversalmente em relação ao envõlucro, proporcionando um espaço confinado que aloja a carga iniciadora e s massa do produto refractãrio. Esta bigorna tem espessura e massa suficientes de modo que não seja projectada imediatamente quandc o detonador ê percutido pelo pino de disparo. Isto origina que c produto explosivo primário seja empurrado para o produto refractãrio, auxiliando deste modo a iniciação. Esta bigorna pode ser formada pela parede extrema do elemento de envõlucro interno, cç mo se torna mais facilmente compreensível a partir da descrição

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seguinte com referência às gravuras.

Uma segunda carga de explosivo primário, de preferência azida de chumbo, pode ser colocada no lado externo da bigorna. É frequentemente mais conveniente utilizar duas cargas materialmente separadas do explosivo primário, em vez de colocar a quantidade total do explosivo primário adjacente à extremidade fechada do envélucro.

Os detonadores preferidos de acordo com a presente invenção contêm uma carga de saída de produto secundário ou altamente explosivo. 0 produto de carga de saída pre ferido ê o hexanitroestilbeno (HNS). 0 HNS tem caracteristicas de saida necessárias para iniciar outros elementos de um trem e> plosivo, e é estável a temperaturas até 2009C ou maiores. Outros produtos de carga de saída apropriados que têm elevada estabilidade térmica compreendem o sal interno do hidroxido de 2,4,8,10-tetranitro-5H-benzotriazolo/2,l-a/benzotriazol-6-io (TACOT), 1,

3-diamino-2,4,6-trinitrobenzeno (DATB), l,3,5-triamino-2,4,6-tri nitrobenzeno (TATB), diaminohexanitrobifenilo (DIPAM) e 2,6-bis (picrilamino-3,5-dinitropiridina). Estes produtos são enumerados em Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology", 3- ed., vol. 9, pag. 591, publicada por John Wiley and Sons, Nova York, 1980. Podem também ser usados outros explosivos fortes compreendendo a ciclometilenotrinitramina (RDX) sempre que não seja de considerar a estabilidade a altas temperaturas.

O explosivo e o produto refractãrio es. tão em forma finamente dividida. Todos os produtos explosivos são carregados no envélucro a alta pressão, tipicamente cerca de 1000 atmosferas (aprox. 15 000 psi). O produto refractãrio deve ser carregado â pressão atmosférica por razões de segurança.

O detonador pode compreender um disco fino de plástico ou um material metálico no lado da saída da car ga de saída, como meio auxiliar para manter a carga de saída no seu lugar. O tereftalato de polietileno é um material plástico apropriado. Todavia, este disco não ê necessário e na realidade nem ê mesmo preferível, uma vez que a carga de saída quando carregada a alta pressão (tal como ê preferível) ê suficientemente coerente para que permaneça em posição sem uso de um disco de re

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tenção.

Os detonadores de acordo com a presente invenção são utilizados para iniciar outros elementos de um trem explosivo. Por exemplo, um cordão de rastilho, consistindo tipicamente de HNS envolvido por uma folha apropriada, ê inserido na extremidade aberta do envõlucro e estende-se até uma carga explosiva que devera ser despoletada pelo detonador descrito.

A presente invenção será agora descrita com referência às figuras. As duas variantes construtivas ilustradas diferem em pormenores do envõlucro, mas são semelhantes na disposição dos explosivos e cargas de refractãrio.

Primeira variante construtiva (Figs. 1 e 2)

Tomando agora como referência a fig. 1 o detonador desta variante construtiva tem um envõlucro metálico cilíndrico de duas peças, 10, que está fechado numa extremidade e aberto na outra extremidade.

O corpo (ou elemento de envõlucro externo) 12 do envõlucro 10 compreende uma manga externa cilíndrica 14 e uma cabeça cilíndrica 16 cuja espessura é apreciável quando comparada com o seu diâmetro. O diâmetro da cabeça 16 é maior do que o da manga 14, proporcionado assim um encosto 18 pa ra suportar o detonador. A manga 14 e a cabeça 16 são concêntricas. A cabeça 16 tem um orifício central 20 que tem um diâmetro ligeiramente inferior ao diâmetro interno da manga 14. O orifício 20 estende-se interiormente de uma face da cabeça 16 (a face à qual a manga 14 está ligada) e termina na parede extrema 22 que é a parte central da cabeça 16. 0 orifício 20 forma uma cavi dade para as cargas de iniciador e produto refractãrio. A parede extrema 22 e a cabeça 16 são componentes integrais; a superfície exterior da parede 22 é o prolongamento da superfície da cabeça

16.

A parede terminal 22 forma uma superf£ cie de percussão para um pino de disparo arredondado, como será explicado com referência â fig. 2. A parede terminal 22 é delga• da e dúctil, de módo que será deformada mas não se rompe quando - percutida por um pino de disparo arredondado.

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A cabeça 16 possui também um contraori fício 24 que ê concêntrico com o orifício 20. O diâmetro do contraorifício 24 ê o mesmo do diâmetro interno da manga externa 14, de modo que o contra orifício 24 é uma continuação da parede interna da manga 14. A profundidade do contra orifício 24 ê menor do que a do orifício 20, de modo a formar um ressalto 26.

O copo ou elemento de envõlucro interno 30 ajusta-se no interior do corpo 12. O copo 30 tem uma manga interna cilíndrica 32 que tem uma parte relativamente espessa 34 e uma parte delgada 36 formando um ressalto 38. Os diâmetros internos da parte espessa e da parte delgada da manga 34 e 36 respectivamente, são iguais, embora a parte espessa 34 tenha um mai or diâmetro externo do que a parte delgada 36. O diâmetro externo da parte espessa 34 ê ligeiramente inferior ao diâmetro inter no da manga externa 14. Uma parede terminal 40 adjacente à parte espessa 34 fecha uma extremidade da manga 32'; a outra extremidade estã aberta. A parede terminal 40 apoia-se contra o ressalto 26 do corpo 12. O ressalto 26 suporta qualquer força exercida contra o copo 30, quer ao introduzir o copo 30 no corpo 12 ou ac carregar o corpo 30 com produtos explosivos, de modo que esta força não ê transmitida à carga do iniciador no orifício 20. A parte externa 42 da manga 14 é dobrada para dentro cóntra o ressalto 38 para segurar o copo 30 no lugar, no interior do corpo

12.

Uma carga iniciadora 50 de um explosivo primário finamente dividido, tal como azida de chumbo, estã colocada adjacente â parede terminal 22 no orifício 20. A seguir à carga de iniciador 50 hã uma pequena massa 52 de um produto re fractário duro finamente dividido. As espessuras combinadas da carga de iniciador 50 e massa de material refractãrio 52 são de preferência iguais ao comprimento axial do orifício 20 (isto ê, a distância desde a parede terminal 22 ao ressalto 26) de modo que a carga de iniciador e o produto refractãrio em conjunto enchem à justa o orifício 20. As espessuras combinadas da carga de iniciador 50 e do produto refractãrio podem ser menores que o comprimento axial do orifício 20, mas não podem ser maiores.

A parede terminal 40 do elemento de er

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volucro interno 30 retêm em posição a carga de iniciador 50 e o produto refractãrio 52. A parede terminal 40 também forma um ele mento de impacto ou bigorna, como será explicado com mais pormenor adiante.

Uma segunda carga 54 de um explosivo primário finamente dividido.está colocada adjacente à bigorna 40 na parte externa da mesma. Este produto explosivo primário ê o mesmo que é usado na carga de iniciador 50. O explosivo primário preferido em ambos os casos ê a azida de chumbo.

É possível omitir a segunda carga 54 do explosivo primário e colocar toda a quantidade de explosivo primário necessária na carga do iniciador 50. Esta disposição ê praticável se a cavidade formada pelo orifício 20 fôr suficiente mente grande para conter toda a quantidade do explosivo primáric necessário para a desejada potência do detonador.

Uma carga de saida 56 de produto explç sivo forte ou secundário finamente dividido pode ser colocada a seguir à segunda carga 54 do explosivo primário. A carga de saída 56 ê a carga de produto explosivo que está mais próxima da ex tremidade de saída do detonador.

Um disco delgado (não representado) de material plástico ou metal pode ser colocado a seguir â carga 56 no lado de saída da mesma, se desejado. Este disco não ê necessã rio para a maior parte dos casos porque a carga de saída 56, quando carregada sob pressão, é suficientemente coerente para que não seja necessário qualquer disco. Além disso este disco pç de reduzir a força explosiva ou de transmissão â parte seguinte do trem explosivo.

A manga 32 estende-se de preferência por uma certa distância para além da carga de saída 56, de modo que há um espaço livre no interior do detonador adjacente ã extremidade de saída do mesmo. Este espaço livre pode receber um cordão de rastilho (não representado) que detona um explosivo (não representado).

A carga de saída 56 pode ser omitida.

• Quando a carga de saída 56 é omitida ê desejável (embora não ne. cessãrio) colocar uma carga de reforço que tenha uma carga de ma

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terial explosivo forte ou secundário. 0 cordão de rastilho pode estender-se desde o reforçador até um explosivo a ser detonado, e o espaço entre o detonador da presente invenção e a carga explosiva forte separada e de preferência confinado, mas não obstruído .

0 detonador da fig. 1 pode ser montado

do seguinte modo:

A manga 14 do corpo 12 ê inicialmente direita, isto é, não dobra da como na fig. 1. 0 corpo 12 ê virado de modo que a manga 24 se estenda para cima. A carga de iniciador 50 é em seguida carregada sob pressão, como valor típico a cerca de 1000 atmosferas. En seguida a carga de refractãrio 52 é carregada sobre a carga do iniciador 50 â pressão atmosférica até que a superfície superior da carga refractãria 52 fique â face com o ressalto 26.

A segunda carga 54 do explosivo primário e a carga de saída 56, quando usada, são em seguida carregadas sob pressão (como valor típico aproximadamente 1000 atmosferas) no copo 30. Em seguida o copo 30 é introduzido no corpo 12 atê que a parede terminal 40 embata contra o ressalto 26. Finalmente a extremidade externa da manga 14 ê dobrada como representado em 42 a fim de manter o copo 30 na sua posição. 0 ressalto 26 suporta quaisquer forças exercidas no copo 30 durante a dobra gem, de modo a evitar uma iniciação acidental da carga do inicie dor 50.

Uma ordem alternativa mas menos deseja vel de montagem é a seguinte: A carga de iniciador 50 e a carga de refractãrio 52 são carregadas no corpo 12 como foi descrito acima. Em seguida o copo 30 ê colocado vazio no corpo 12 atê que a.parede terminal 40 toca o ressalto 26. Em seguida a segunda carga 54 do explosivo primário e a carga de saída 56 (quando usê da) são carregadas no copo 30. Esta ordem de alternativa de montagem ê menos conveniente e ligeiramente mais perigosa do que a ordem preferível.

Para usar um detonador de acordo com ε presente invenção em operações em campos de petróleo, pode ser

. preparada acima do solo, num ponto do campo de petroleo, uma mor

z

tagem compreendendo um pino de disparo 60, um detonador, um cor11 dão de rastilho e a carga explosiva a ser iniciada pelo detonador, e eventualmente uma estrutura de suporte para estes componentes, e a montagem é baixada atê â profundidade pretendida nun envõlucro de furo de petróleo, de maneira convencional.

0 detonador ê iniciado por meio de um pino de disparo rombo ou arredondado 60, representado esquematicamente na fig. 2. Este pino de disparo, tal como estã representado, tem uma superfície de percussão semi-esfêrica 62 e um espi gão cónico 64 que estã ligado na sua extremidade maior a uma cabeça cilíndrica 66 que se move para a frente, axialmente, quandc disparada. Pode ser usado qualquer dispositivo apropriado que permita que o pino de disparo exerça um impulso com a força dese jada num ponto pretendido sobre a superfície de percussão 22, cç mo por exemplo a arma representada na patente americana n? 3 662 452 de Stonestrom. 0 pino de disparo é mantido em posição sobre a superfície de percussão 22, como representado pelas linhas trç cejadas na fig. 1 antes da iniciação.

Quando o pino de disparo exerce o seu impulso a superfície de percusão 22 é deformada sem ser perfurada, como estã representado na fig.2. Isto comprime temporariamer te o volume da câmara onde se alojam a carga de explosivo primário 50 e a carga refractãria associada 52. As partículas da carga de explosivo primãrio 50 roçam contra as partículas de refraç tãrio, estas partículas de explosivo primãrio são obrigadas a de compor-se, o que rapidamente origina a decomposição de toda a carga do explosivo primãrio 50. A bigorna 40 ê em seguida impeli da contra a quantidade adicional de explosivo primãrio 54 que por sua vez promove a ignição da carga de saída 56. A onda de choque resultante ê comunicada ao cordão, de rastilho que por sua vez promove a ignição da carga de explosivo principal.

Na eventualidade de um disparo abortado o detonador permanece intacto com a superfície de percusão 22 deformada para dentro mas intacta, como estã representado na fig. 2.

O detonador das fig. 1 e 2 pode ser de qualquer tamanho apropriado. Estes detonadores são geralmente pç quenos em tamanho. Um detonador típico pode ter uma cabeça 16

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com um diâmetro de 15,87 mm e uma espessura de 5,1 mm, com uma superfície de percusão 22 que tem 0,63 mm de espessura, um diâme tro interno de 5,64 mm, e um diâmetro externo (na parte mais del gada 36) de 6,35 mm. O orifício 20 pode ter um diâmetro de 4,8 mm e um comprimento axial (medido desde a parede terminal 22 ao ressalto 26) de 2,5 mm. Estas dimensões são meramente ilustrativas; podem ser usadas outras dimensões.

Os detonadores de acordo com a presente invenção podem ser utilizados em trabalhos de minas, exploração de pedreiras, em operações de derrubamento por explosivo, ou outros fins em que sejam presentemente usados detonadores e iniciadores, bem como em operações de campos de petróleo. Todavia os detonadores de acordo com a presente invenção são mais úteis em situações em que seja exigida estabilidade a temperaturas ele vadas, nomeadamente em campos de petróleo.

Segunda variante construtiva (fig.3)

A variante da fig. 3 ê analoga â variante da fig. 1 excepto por algumas diferenças na estrutura do en vólucro. O produto explosivo, o produto refractário e a disposição destes produtos são iguais âs da variante da fig. 1.

Tomando como referência agora a fig. 3 o detonador de acordo com esta variante construtiva da invenção tem um envólucro metálico cilíndrico de 2 peças 110 que e fechado numa extremidade e aberto na outra extremidade.

O corpo 112 do envólucro 110 compreende uma manga externa cilíndrica 114 e uma cabeça cilíndrica 116 que tem uma espessura relativamente grande comparada com o seu diâmetro interno. 0 diâmetro da cabeça 116 ê maior do que o da manga 114, formando assim um ressalto 118 para suportar o detona dor. A cabeça 116 e a manga 114 são concêntricas.

A cabeça 116 tem um orifício central 120 de secção circular. O orifício 120 termina por uma parede delgada 122 que serve de superfície de percursão para um pino de disparo rombo ou redondo.

A cabeça 116 também tem um contra ori13

fício 124 que ê concêntrico com o orifício 120, e de diâmetro li geiramente superior e profundidade ligeiramente inferior. 0 diametro do contraorifício 124 pode ser o mesmo do diâmetro interno da manga externa 114. Isto forma um ressalto 126. A diferença en tre os diâmetros do orifício e contraorifício ê menor do que na variante construtiva da fig. 1.

Um copo 130 ajusta-se no interior do corpo 112. O copo 130 compreende uma manga interna cilindrica 132 e uma parede terminal 140 numa extremidade da manga 132. A outra extremidade da manga 132 é aberta. 0 diâmetro externo da manga interna 132 ê ligeiramente inferior ao diâmetro interno da manga externa 114 para assegurar uma montagem fácil. A parede terminal 140 assenta contra o ressalto 126 no detonador jã monta do.

As mangas 114 e 132 estendem-se aproxi madamente pela mesma distância a partir do plano do ressalto 118, As extremidades abertas das mangas 114 e 132 são dobradas para dentro em 142, 144 respectivamente, tal como esta representado. As mangas 114 e 132 são cilindros direitos antes da montagem do detonador.

O detonador da fig. 3 contêm uma carga de iniciador 50 de um material explosivo primário, de preferência azida de chumbo, adjacente â parede terminal 122. A seguir â carga de explosivo primário 50 existe uma pequena massa de um produto refractãrio duró 52.

A parede terminal 140 do elemento de envólucro interno 130 serve de bigorna, analogamente â parede terminal 40 na fig. 1.

Uma segunda carga de material explosivo primário 52 e uma carga de saída 56 estão colocados no lado de saída da parede terminal 140. É eventualmente colocado um fino disco retentor (não representado) no lado de saída da carga 56, mas não ê geralmente necessário uma vez que a carga de saída 56 ê geralmente suficientemente coerente para permanecer em posi ção sem este disco. O espaço entre a carga de saída 56 e a extre

• midade da manga 132 ê aberto.

• O copo 130 pode ser substituído por un

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ί- *

disco metálico colocado transversalmente, interposto entre o pro duto refractãrio 52 e a segunda carga 54 de explosivo primário. Este disco torna-se então o elemento de impacto ou bigorna, mantido em posição contra .o ressalto 126 por meios convencionais tais como uma anilha metálica, soldadura ou cola. Devido ao pequeno tamanho do detonador a disposição representada na fig. 3 é preferível em relação ãs alternativas.

A carga de saída 56 e a segunda carga 54 de explosivo primário podem ser omitidos. Tal como na variante da fig. 1 é desejável colocar uma carga de reforço separada contendo um explosivo secundário ou forte quando a carga de saída 56 ê omitida.

0 detonador da fig. 3 é de preferência montado da mesma maneira que o detonador da fig. 1.

EXEMPLOS

A presente invenção serã descrita com mais pormenor com referência a variantes especificas, tal como se mostra nos exemplos que se seguem.

Exemplo 1

sões do envõlucro c tos em põ dados na ores à dobragem.

Prepararam-se detonadores com as dimen ladas na tabela 1 e as quantidades dos produtabela 2. As dimensões na tabela 1 são anteri

TABELA 1

Dimensões do Envõlucro

Dimensões (mm)

Parâmetros

Comprimento total diâmetro da cabeca

15,87

16 15,87

espessura da cabeça 16 5,08

espessura da superfície de percursão 22 0,64

diâmetro do orifício 20 4,83

. comprimento axial-do orifício 20 2,54

1 diâmetro externo da manga externa '14 8,89

diâmetro interno da manga interna 32 5,64

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TABELA 2

Peso dos produtos em pó

Produto e n9 de referência Peso (mg)

Carga de iniciador 50: azida de chumbo 100 refractãrio 52: carbureto de silício 20 segunda carga explosiva primária 54 144

O envõlucro era formado por liga de aluminio 2024-T4, uma liga de aluminio tratada termicamente tendo uma composição nominal de 3,8-4,9% Cu, 0,3-0,9% Mn, 1,2-1,8% Mg, o restante essencialmente aluminio. A designação "2024" é uma de signaçao industrial gue denota a composição nominal, e "T4" é uma designação industrial que denota a natureza do tratamento térmico.

A azida de chumbo, tanto para a carga de iniciador como para a segunda carga, era um produto em põ finamente dividido de granulometria e forma irregulares, tendo uma pureza de pelo menos 98,5% e contendo 0,60 - 1,20% em peso de carboximetil-celulose (como sal de chumbo). Este produto ê desig nado por "RD 1333".

O carbureto de silício tem uma finura de "80 grit", isto ê, uma finura comparável â do produto abrasivo em lixa de areia 80.

O pino de disparo 60 utilizado nos tes tes descrito neste exemplo tinha um comprimento total de 5,46 mm uma largura máxima de 6,48 mm e um raio esférico de 2,5 mm na sua extremidade voltada para a frente. Este pino foi montado num cilindro 66 de uma arma de mola capaz de obrigar o pino a percutir a vãrios níveis de energia pré-determinados.

Uma carga de 100 mg de azida de chumbo foi comprimida a uma pressão de cerca de 1000 kg/cm no orifício 20 do corpo do detonador 12 enquanto o corpo era suportado na po sição vertical voltado para cima. A densidade desta carga era de aproximadamente 3,07 g/cm . Mediu-se a altura desta carga. Em se guida carregaram-se 20 mg do carbureto de silício 80 grit no ori • fício 20. Uma segtinda carga de azida de chumbo, (144 mg) foi com - primida no copo 30 a uma pressão de cerca de 1000 kg/cm . O copo

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30 foi então colocado no corpo 12 e a extremidade da manga exter na 14 foi dobrada sobre o ressalto 38 do corpo 30.

Prepararam-se 5 detonadores como descritos acima que foram ensaiados percutindo a superfície de percussão 22 de cada detonador com o pino de disparo descrito acima A energia de disparo era de 0,345 Kgm em 4 destes ensaios, e de 0,23 kgm no quinto ensaio. Todos os cinco detonadores dispararam

Exemplo 2

Preparam-se detonadores com as dimensões de envõlucro dadas na Tabela 3 abaixo.

TABELA 3

Dimensões do Envõlucro

Parâmetros	Dimensões (mm)
Comprimento total	12,7
diâmetro da cabeça 116	15,87
espessura da cabeça 116	5,08
espessura da superfície de percussão 122	0,63
diâmetro do orifício 120	4,83
comprimento axial do orifício 120	2,54
diâmetro externo da manga externa 114	7,19
diâmetro interno da manga interna 132	4,83

O envõlucro era constituído por liga

de alumínio 2024-T4.

As quantidades dos produtos em põ e as especificações dos mesmos eram iguais âs do exemplo 1, excepto por se usarem 25 g do carbureto de silício.

Os detonadores foram montados do seguinte modo.

Uma carga de 100 mg de azida de chumbo foi comprimida a uma pressão de cerca de 1000 atmosferas no orifício 120 do corpo do detonador 112 estando o corpo simultaneamente apoiado em posição vertical. A densidade da carga era a- 17 3

proximadamente 3,07 g/cm . A altura desta carga foi determinada. Em seguida foram carregados 25 mg de carbureto de silício 80 grit no orifício 120. O ressalto 126 foi observado a fim de se certificar que estava livre de carbureto de silício. Em seguida colocou-se o copo 130 e a segunda carga (144 mg) de azida de chumbo foi comprimida no interior do copo a uma pressão de 1000 atmosferas. As extremidades 142, 144 das mangas 114, 132 respectivamente, foram então encurvadas para dentro 909 como representado na figura 3.

Os detonadores preparados como descrito acima foram submetidos ao calor a 2049C durante 30 minutos e em seguida deixou-se arrefecer. Cada um dos testes descritos abaixo compreendeu estes detonadores submetidos ao calor.

16 detonadores preparados como foi des crito acima foram ensaiados percutindo a superfície de percursão 122 de cada detonador com um pino de disparo tal como foi descri to no exemplo 1, com um nivel de energia de 0,345 kgm. Todos os 16 detonadores dispararam.

8 outros detonadores, preparados como descrito acima foram iniciados da mesma maneira, excepto pelo facto de o nivel de energia do pino de disparo ser de 0,230 kgm. Todos os 8 detonadores dispararam.

Exemplo Comparativo A

Poi preparado um detonador de comparação análogo aos descritos no Exemplo 2, excepto pelo facto de to do o orifício 120 ter sido cheio com azida de chumbo (aproximada mente 125 mg). Não se carregou carbureto de silício neste detona dor.

Uma tentativa para iniciar este detona dor com um pino de disparo como descrito acima a 0,345 kgm não teve êxito. A parte central 122 da cabeça 116 estava deformada para dentro tal como estã representado na fig. 2, mas não estava partida. Este detonador foi em seguida percutido pelo pino de disparo a 0,83 kgm e foi disparado.

Foram também preparados outros detonadores de comparação com diferentes configurações e contendo car18

t

gas de iniciador de azida de chumbo mas não produto refractãrio. Estes detonadores foram percutidos por um pino de disparo como descrito acima. Não dispararam, quer a um nível de energia de 0,345 kgm quer a níveis de energia superiores. Os envõlucros des tes detonadores foram deformados mas permaneceram intactos.

O facto de os envõlucros dos detonadores que não dispararam permanecerem inteiros mostra que os envõlucros dos detonadores de acordo com a presente invenção tambem permaneceriam intactos no caso de falhar o disparo.

Exemplo 3

Foi preparado um detonador como no exemplo 2 excepto por se carregarem 50 mg de RDX a cerca de 1000 atmosferas, depois de se carregar a segunda carga de azida de chumbo e antes das extremidades das mangas serem dobradas. Os RDX e HNS têm características explosivas análogas? todavia o RDX não tem a estabilidade ao calor do HNS. Este detonador foi dispa rado com um pino de disparo como descrito acima, a um nível de energia de 0,345 kgm. A força explosiva foi tão grande que o apa relho de ensaios ficou destruido.

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Claims (1)

1. REIVINDICAÇÕES

   - Dispositivo detonador sensível ao impacto caracterizado pelo facto de compreender:

   (a) um envélucro cilíndrico (10,110) que ê fechado numa extremidade e aberto na outra extremidade, tendo a extremidade fechada uma fina superfície de percussão (22,122) que é capaz de se deformar sem ruptura quando percutida por um pino de disparo arredondado (60);

   (b) uma carga de explosivo primário (50) adjacente à extremidade fechada do envélucro;

   (c) uma massa de um produto refractãrio finamente dividido (52) adjacente à referida carga do explosivo primário (50); e

   (d) um elemento de impacto (40, 140) que se estende transversalmente ao longo do referido envélucro (10,110) e que forma com o referido envélucro um espaço confinado para a referida carga de explosivo primário (50) e o referido material refractãrio (52).

   Detonador de alta temperatura sensível ao impacto de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo facto de o referido explosivo primário (50) ser estável a temperaturas de pelo menos 2009C.

   Detonador de acordo com as reivindicações 1 ou 2 caracterizado pelo facto de o referido explosivo pri

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   mário (50) ser azida de chumbo.

   Detonador de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3 inclusive caracterizado pelo facto de o re ferido produto refractãrio (52) ser carbureto de silício.

   Detonador de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4 inclusive caracterizado pelo facto de compreender uma carga de saída (56) colocada entre o referido elemento de impacto e a extremidade aberta do referido envólucro.

   - 6- Detonador de acordo com a reivindicação 5 caracterizado pelo facto de a referida carga de saída (56) ser um produto estável a alta temperatura.

   Detonador de acordo com a reivindicação 5 ou a reivindicação 6 caracterizado pelo facto de a referi da carga de saída (56) ser HNS.

   - 8- 21

   !.< · ‘

   - 8^a Detonador de acordo com as reivindicações 5 a 7 inclusive caracterizado pelo facto de compreender ume quantidade adicional de um explosivo primário (54) entre o referido elemento de impacto (40, 140) e a referida carga de saída (56) .

   Detonador de acordo com a reivindicação 8 caracterizado pelo facto de a referida quantidade adicional do explosivo primário (54) ser azida de chumbo.

   - 10- -

   Detonador de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9 inclusive caracterizado pelo facto de o referido envõlucro (10) ser metálico.

   - 11- Detonador de acordo com a reivindicação 10 caracterizado pelo facto de o referido envõlucro (10) ser de liga de alumínio.

   - 12- 22

   - 12- Detonador de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11 inclusivé caracterizado pelo facto de o re ferido envólucro (10,110) compreender um corpo (12,112) e um copo (30,130) no interior do referido corpo, compreendendo o referido corpo uma manga cilíndrica (14,114) aberta numa extremidade e fechada na outra extremidade por uma cabeça (16,116) de espessura apreciável e tendo um diâmetro maior do que o da referida manga, incluindo a referida cabeça uma cavidade (20,120) para a referida carga de iniciador (50) e a carga de produto refractãrio (52), compreendendo o referido copo uma manga cilíndrica (32, 132) que é aberta numa extremidade e fechada na outra extremidade por uma parede terminal, constituindo a referida parede termi nal do referido copo o referido elemento de impacto (40,140).

   A requerente declara que o primeiro pedido desta patente foi depositado nos Estados Unidos da Amêri ca em 8 de Abril de 1983, sob o n9. de serie 483,134.