WO2000026607A1 - Zündeinrichtung für zünder, die mittels funk auslösbar sind und verfahren zum auslösen dieser zünder - Google Patents

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

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WO2000026607A1
WO2000026607A1 PCT/EP1999/008122 EP9908122W WO0026607A1 WO 2000026607 A1 WO2000026607 A1 WO 2000026607A1 EP 9908122 W EP9908122 W EP 9908122W WO 0026607 A1 WO0026607 A1 WO 0026607A1
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WO
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ignition
unit
trigger
ignition device
detonators
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Application number
PCT/EP1999/008122
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English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Schäfer
Ulrich Steiner
Andreas Zemla
Original Assignee
Dynamit Nobel Gmbh Explosivstoff- Und Systemtechnik
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42D—BLASTING
    • F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/04—Arrangements for ignition
    • F42D1/045—Arrangements for electric ignition
    • F42D1/05—Electric circuits for blasting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C13/00—Proximity fuzes; Fuzes for remote detonation
    • F42C13/04—Proximity fuzes; Fuzes for remote detonation operated by radio waves
    • F42C13/047—Remotely actuated projectile fuzes operated by radio transmission links
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C15/00—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
    • F42C15/40—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein the safety or arming action is effected electrically

Definitions

  • Ignition device for detonators that can be triggered by radio and method for
  • the invention relates to an ignition device for detonators which can be triggered by radio, in accordance with the preamble of the first claim and a method for triggering these detonators in accordance with the preamble of claim eighteen.
  • a remote control system for mines which consists of a remote control device with a microprocessor, program memory for storing the control commands for the mine and a radio transmitter and in which each mine has a radio receiver, a microprocessor and a program memory corresponding to the remote control device Has program memory.
  • various parameters of the command transmission can be changed in a time-dependent manner by the synchronously operating time control devices installed both in the mine and in the operating device remote therefrom.
  • This type of security requires that a time elapses to arm the mine, which cannot be influenced by the selection by a random generator. Securing the detonators in this way, especially when civilly using an ignition device, is incalculable for planning processes with work progress.
  • the object of the present invention is to present a radio-controlled ignition device which is safe from external interference and unwanted triggering, in which the time sequence from the start-up of the radio-controlled ignition device to the ignition of the detonators can be determined and tracked in time.
  • OPTIONAL COPY The object is achieved according to the device with the aid of the characterizing features of the first claim. With the help of the characterizing features of the eighteenth claim, the object is achieved according to the method.
  • the ignition device according to the invention for detonators which can be triggered by radio consists of an ignition device and at least one trigger unit which can be arranged spatially separately from the ignition device and to which at least one detonator is connected. Ignitor and trigger unit communicate using radio signals.
  • the tripping unit has the following modules, the function of which will be explained in more detail later: energy module, system control, transmitter and receiver unit, first safety device, second safety device and the safety ignition level.
  • the trigger unit contains a data carrier on which the information required for the ignition is stored. This data carrier is not permanently connected to the release unit and can be removed from it in order to insert it into the ignition device and to read the data there into a memory.
  • the ignition device therefore contains a reading device for the data of the data carriers.
  • Chip cards are preferably used as the data carrier. However, it is also possible to use other data carriers which are able to store data and from which data can be read, for example cards with magnetic strips or barcodes.
  • the release unit and the data carrier assigned to it must contain identical identification marks. If this is not the case, after the data have been read in from the data carrier into the ignition device, no identification can take place during communication with the triggering unit. If an attempt is therefore made to trigger an ignition with a faulty data carrier or with a data carrier with faulty data, the triggering unit will refuse appropriate commands due to the faulty identification marks.
  • the trigger unit In order to be able to ignite a detonator, it is first necessary to activate the trigger unit.
  • the igniter as well as the one that can be spatially arranged by it Trip unit can be protected against misuse by an access lock. Only after this access block, which can consist, for example, of a mechanical lock or of an electronic block, which can be released by entering a code, or even a combination of both, can the access control device according to the invention be made ready for operation.
  • the release of the operating option can also release the data carrier for removal.
  • an unlocking time elapses, which can be up to 15 minutes, for example. Triggering is not possible during this time and the user can be safely removed from the danger zone. If the data on the data carrier has been read into the igniter, it will be set to send and receive. However, communication between the ignitor and the trigger unit is only possible after the safety time has expired.
  • triggering units can be controlled, to which several igniters can be assigned.
  • Each trigger unit can be controlled individually via the igniter and thus also each igniter connected to a trigger unit in accordance with the data stored in the igniter and in the trigger unit.
  • the user starts a program, the program monitoring itself in a result-oriented manner and preventing triggering if errors are detected.
  • the ignition command to the detonators can only be given after successive release of predetermined trigger locks within security levels.
  • a process step required to prepare the ignition takes place within a security level in order to release a trigger lock.
  • the next block can only be lifted if the result of this procedural step fulfills a specification.
  • the igniter can only be ignited when all the locks are released. If a procedural step cannot be started or a If the method step does not lead to a predetermined result, the subsequent method step cannot be started.
  • the process is interrupted immediately. On the basis of the elapsed time and, for example, by checking the voltage present at the connections of the ignition line to the detonators, it is possible to identify the cause of the fault.
  • trigger locks can also be generated using the detonator electronics.
  • the detonators are advantageously secured against unwanted triggering, for example due to high voltage or the influence of high frequency.
  • An electronic detonator secured in this way is only activated by entering an unlocking code in the electronics for so-called ignition readiness. All other voltages present at the input of the igniter electronics are ignored.
  • the unlocking code is therefore a release lock and prevents accidental ignition.
  • the ignition is generated by the release unit after releasing the safety by a so-called ignition code. With each code sent by the release unit and accepted by the electronic detonator, the ignition is released step by step in the order of energy supply, provision of the ignition voltage, unlocking and ignition command.
  • the energy supply is initially only released for certain assemblies of the release unit, by means of which the specified release locks can be released within the security levels.
  • the electronic circuits in the trip unit assemblies are self-tested. In particular, the voltage status of the system control and the safety ignition level are checked. You have to be dead. For example, by a faulty relay or by a If a voltage is detected in the electronics, the electronics are "switched off", which means that they can no longer receive further commands.
  • the voltage is supplied at a voltage level which is preferably below the level required for the ignition of electrical or electronic detonators.
  • the so-called Action CPU generates a defined time span, the unlocking time, in the first securing device.
  • a quartz-controlled clock can run.
  • a charge store is charged to a voltage level required for the release of the first trigger lock within a period of time which is determined by the RC element and which should match that generated in the Action CPU.
  • two equally long periods of time now run independently of one another, taking into account a tolerance specification, as the releasing time.
  • the first security level has been overcome.
  • a special security is given by the fact that the charge store is at the same time the time-determining component of the one-way RC timer. The charging behavior of the cargo storage is checked during the expiry of the unlocking time.
  • the first release lock can be canceled after the safety time has expired.
  • the achieved process step can be shown to the user in the event of possible bidirectional communication on the display of the release unit, so that he himself can decide whether to release the release lock and release it by means of a radio signal.
  • the cancellation can also take place directly, program-controlled. It consists in releasing the ignition line to the detonators, which was previously short-circuited, for example by a fuse.
  • the resistance of the fuse and the given The charge level of the charge storage device is matched to one another in such a way that the fuse is only destroyed after this level has been reached, for example by melting the fuse wire.
  • the trigger lock cannot be released and the ignition cable cannot be released for signal transmission because, for example, the safety wire does not melt. Furthermore, the sending and receiving unit is not released. This means that the trip unit is still locked.
  • the user can initiate the so-called arming in the second security level using a radio command.
  • the sharpening can only take place if the identification number of the release unit matches the identification number that was read into the igniter.
  • the sharpening can also run automatically under program control. Only with this command is the system control and the safety ignition level supplied with voltage in the release unit by closing a relay from the energy module. This releases the second trip lock.
  • the electronics of the trip unit independently checks whether the voltage required for ignition is maintained at the output of the safety ignition level. From now on it is possible to give the command to trigger a detonator. In the event of a fault, the tripping unit is switched off and, in the case of bidirectional communication, with a message to the igniter.
  • the triggering of the individual triggering units takes place individually, in groups or in a group, depending on the equipment of the triggering units and the requirements of the user.
  • the trigger unit When using an electronic detonator, the trigger unit must generate the unlocking code and then the ignition code to initiate the detonator. Electronic detonators are therefore not fired until a defined sequence of codes has been accepted. First, the electronics of the detonators are activated by a first code, then unlocked and an energy store is charged to provide the ignition energy. The second code generated by the system control of the triggering unit is compared with the code stored in the memory of the detonator. If there is a match, the ignition is finally triggered by discharging the energy store using a third code.
  • FIG. 1 shows a radio ignition device according to the invention
  • FIG. 2 shows the structure of the trigger unit with igniter, as a block diagram
  • Figure 3 shows the circuit diagram of the One Way RC timer as a module of
  • Figure 5 is a block diagram of the electronic part of the igniter.
  • a radio ignition device 1 according to the invention is shown schematically in FIG.
  • the radio ignition device 1 consists of at least one triggering unit 2a and one ignition device 3. However, depending on the capacity of the ignition device 3, further triggering units can also be provided, as indicated by the broken line of the triggering unit 2b.
  • the trigger unit 2a has an access lock 4, which protects it against unauthorized use. This can consist of a mechanically acting lock or an electronic lock or a combination of both. With the electronic lock, for example, it can be overcome by entering a code.
  • the trigger unit 2a has a device 5 for receiving a data carrier 6a.
  • This data carrier 6a can be a chip card, for example, which contains a microchip 7 and protrudes from an insertion slot.
  • the identification numbers (ID) of the electronic assemblies of the trip units are stored on the data carriers. These identification numbers are also stored in the respective memory of the trip units.
  • the data carrier 6a can furthermore contain information about electronic detonators connected to the trigger unit 2a, for example the detonator addresses and the ignition sequence.
  • the access block 4 If the access block 4 has been lifted, it is also possible to remove the data carrier 6a from the device 5, as is indicated by the dashed representation 6a 'of the data carrier. With the removal of the data carrier 6a, a switch 8 is closed, which enables the provision of energy for the operation of the release unit 2a. At the same time, a self-test of the electronics of the trigger unit 2a is carried out by closing the switch 8.
  • detonators 10a to 10n are connected to the trigger unit 2a via an ignition line.
  • the trigger unit 2a also has an antenna 11, as is indicated by the lightning symbol 12. If the trigger unit 2a is equipped with only one receiving part, the antenna 11 is used exclusively for unidirectional communication, for signal reception from the igniter 3. If the trigger unit 2a is additionally equipped with a transmitter, the antenna 11 serves for bidirectional communication with the igniter 3.
  • the trigger unit 2b has an identical structure. However, the data carrier 6b contains a different identification number than the data carrier 6a and data of the electronic detonators 10a 'to 10n'.
  • the ignition device 3 can also have an access lock 13, which is configured in the same way as the access lock 4 of the trigger unit 2a. Only after the access block 13 has been lifted is it possible to insert the data carrier 6a into a device 14 suitable for receiving. In this a reader 15 is installed, by means of which the data stored on the data carrier 6a is read and a memory is stored in the ignition device 3.
  • the data carriers 6a and 6b as well as further data carriers of triggering units, not shown here, can be inserted one after the other into the receiving device 14 and the data can be read in one after the other.
  • the ignition device 3 contains a central processor unit (CPU) 16 with EEPROM, which is provided for data processing and storage, and, depending on the equipment, also a receiving unit for bidirectional communication, 17 with antenna 18, via which the communication with the trigger unit 2a or other trigger units, such as the trigger unit 2b, is possible.
  • the further equipment includes a display 19 for displaying data or commands to be transmitted or transmitted.
  • an input device 20 is provided for data and command input.
  • FIG. 2 shows the structure of the trigger unit 2a with its individual assemblies.
  • the housing 21 encloses an energy module 22, a system control 23, a first safety device 24, a second safety device 25, a safety ignition stage 26, and in the present exemplary embodiment a transmission and reception unit 27 with antenna 11, the transmission unit being provided for bidirectional communication.
  • a single-cell primary battery 28 is provided for energy supply in the energy module 22. With regard to its resilience and shelf life, it can be matched to the duration of use and duration of action. As not shown here, the battery compartment is accessible so that the battery can be changed easily after the storage period has expired.
  • a switch S1 is closed mechanically. If the switch S1 is closed, a current flows into a direct current converter 29. It is a step-up voltage converter with a standard circuit and is therefore state of the art.
  • This 5 converter 29 initially supplies the first securing device 24 and, in the present exemplary embodiment, the transmitting and receiving unit 27 with a basic voltage of, for example, 5 V.
  • the system control 23 and the safety ignition stage 26 are still de-energized at this point in time, since the first securing device 24 relays the relay S2 has not yet driven.
  • the first securing device 24 comprises an action CPU 30 and a one-way RC timer 31.
  • the structure of the one-way RC timer 31 is explained in more detail with reference to FIG. 3.
  • the one-way RC timer 31 contains a self-starting (auto-startable) resistance capacitor timing element (RC element) as the first timing element.
  • an up converter 58 in the RC timer 31 starts automatically and loads by means of a clock generator 37 by means of suitable control pulses 59 at certain charge rates
  • the capacitor 32 is discharged with a semiconductor switch, a transistor 34, via a fuse 35, in the present exemplary embodiment a fuse.
  • the discharge pulse is dimensioned so that at one
  • the release time can be predetermined by the choice of the capacitance of the capacitor 32 and the power dimensioning of the step-up converter 58.
  • the unlocking time which can be up to 15 minutes, for example, can be selected by the user and is preset at the factory.
  • the capacitor 32 is charged as a charge store after the supply voltage supplied by the step-up converter 29 has been applied at certain charge rates which are predetermined by the duration and magnitude of the pulses 59 of the step-up converter 58.
  • the charging time of the capacitor 32 is compared with a time period which is started with the start of the charging of the capacitor 32 in a second timing element. It is a quartz-controlled clock, not shown here, in the Action CPU 30, in which a factory-set time period expires as the unlocking time.
  • the system-related charging time of the capacitor 32 must correspond within a tolerance with the time period generated by the clock in the Action CPU.
  • the capacitor 32 must be charged with the intended charge within this period of time, otherwise the first trip lock cannot be released.
  • the voltage comparator 33 constantly compares the voltage when charging the charge store 32.
  • the time-determining capacitor 32 fulfills a double function. It is both a time-determining link and a store for the load.
  • the fuse 35 is opened by discharging the capacitor 32.
  • the fuse 35 is the second fuse device 25 and provides in the present Embodiment a short circuit forth between the two connections 43 and 44 of the ignition line 9, the connection between the safety ignition stage 26 and the electronic detonators 10a to 10n.
  • the short circuit means that no signals are sent from the safety ignition stage 26 to the detonators via the ignition line, and thus no detonators can be ignited.
  • the fuse 35 blows to a potential increase at the point at which the negative path of the voltage supply to the RC element is connected.
  • the ground connection E of the supply voltage for the first timer is connected in series with the first trip lock 35, so that the capacitor 32 can only be charged once.
  • the timer is without power supply. For this reason, the RC link can only be used once.
  • the fuse for the One Way RC timer 31 is physically independent of the rest of the electronic circuit and the other modules. Since the One Way RC-Timer 31 contains no moving mechanical parts, it is acceleration-resistant and suitable for a wide temperature range.
  • the action CPU 30 controls the voltage status of the system controller 23 and the safety ignition stage 26. Furthermore, it is responsible for checking the functional processes within the first safety device 24 and compares the unlocking time specified by its clock with the charging time of the capacitor 32 of the one-way RC timer 31. At the end of her safety release time, she checks whether the charge storage device, the capacitor 32, contains a predetermined charge which is sufficient to destroy the fuse 35. If this is the case, it initiates the destruction of the fuse 35, as a result of which the first trigger lock is released. The action CPU 30 is responsible for the communication with the transmitting and receiving unit 27 during the unlocking time. If the fuse 35 has been destroyed and the first trigger lock has been overcome, communication with the ignition device 3 is possible.
  • relay S2 is actuated, thereby supplying system control 23 and safety ignition stage 26 with voltage. With the so-called sharpening is the second trigger lock is released.
  • the data required for generating the code signals are stored in the CPU 48 of the system controller 23. These code signals are required to ignite electronic detonators. If voltage is present at the safety ignition stage 26, the action CPU 30 of the first securing device 24 and the CPU 48 of the system controller 23 communicate with one another and log on to one another using a protocol. Furthermore, the action CPU 30 controls the step-up converter 49 for compliance with the voltage which is required to ignite the detonators. In the event of a fault, there is a controlled shutdown with radio signal to the ignitor 3.
  • the voltage is converted from the supply voltage 5 V to the ignition voltage 15 V.
  • the signals of the codes are generated in the generator 50 of the safety ignition stage 26, with which the releasing, programming and ignition of the detonators takes place.
  • the ignition trigger command is possible. It is also conceivable to couple the release of the second trigger lock to the ignition trigger command. It would then be possible to open the switch S1 again at the level of the first release lock by inserting the data carrier belonging to the release unit and thus to release the release lock again.
  • the transmitting and receiving unit 27 communicates with the ignition device 3 via its antenna 11.
  • a standard transceiver 47 which transmits and receives in the UHF range can be used as the transceiver.
  • the frequency range is, for example, 433 MHz.
  • the transmission takes place in the almost optical range, which means that the transmitter and receiver should have visual contact. By selecting a suitable frequency range, a further distance between the igniter and the trigger unit can be made possible.
  • the signal transmission is preferably carried out by frequency modulation, but can also be done by means of amplitude modulation.
  • the encoding of the digital data can be done directly via frequency shift keying (FSK) with a usual frequency change between 400 and 450 MHz. Communication with Audio Frequency Shift Keying (AFSK) is preferred because of the higher operational reliability.
  • the frequencies for this transmission are in the range of audible tones.
  • the structure of an electronic detonator 60 which is used, for example, in particular in mining and civil engineering, is explained with reference to FIG.
  • the sleeve 61 contains a secondary charge 62, which is ignited by a primary charge 63.
  • the ignition is initiated by the so-called squib 64.
  • the squib is connected directly to the ignition cable. There the squib is ignited directly by the electrical current pulse of up to several amps. It is a purely energetic ignition.
  • the electronics 65 essentially consist of an electronic circuit 66, which is embedded in a housing and the structure of which is explained in more detail with reference to the block diagram in FIG.
  • Another essential component is a capacitor 67, in which the energy required for the ignition is stored.
  • an SMD resistor 68 and a ferrite filter 69 as a limiter and filter circuit ensure that the input voltage does not exceed a certain value and that interference signals are kept away.
  • the sleeve 61 closes a plug 70 through which the connections of the electronics 65 are made.
  • the connections protrude as contact pins 71 from the plug 70 formed into a socket 72.
  • the plug 70 is pushed into the open end of the sleeve 61 and, for example in the present exemplary embodiment, is fastened therein by choking 73.
  • the plug 70 closes the sleeve watertight and thus protects the electronics.
  • the plug contact formed by the socket 72 offers the connection of a plug 74 which is connected to the ignition line 75.
  • the ignition line 75 opens into contact sleeves 76, in the the contact pins 71 are inserted. In the sectional view, only one contact sleeve and one contact pin can be seen here.
  • the plug 74 also has a sealing cone 77 which surrounds the contact sleeves 76 and can be pushed into the socket 72 of the plug 70.
  • Latching lamellae 78 located on the plug 74 engage recesses 79 arranged on the outside of the socket 72 and thus form a secure connection between the ignition line 75 and the electronic detonator 60.
  • This plug connection is dust and water protected and is therefore also suitable for rough blasting operations.
  • FIG. 5 shows the block diagram of the electronics 65 of the electronic detonator 60. It essentially consists of four assemblies: the analog part 80, which is connected to the ignition line 9, the ignition stage 81, to the connections 64a of which the ignition pill 64 is connected, the digital data controller 82 with the CPU 83 and the information part 84.
  • An electronic detonator can only be ignited if information, control signals, coded with a corresponding voltage level is sent to the detonator on the ignition line.
  • the detonator 60 is made ready for operation by means of an unlocking code, code 1.
  • the unlocking code 85 is stored in the information part 84.
  • the same code is stored in the CPU 48 of the system controller 23 (FIG. 2). On command, it is generated and transmitted by generator 50 of safety ignition level 26.
  • the capacitor 67 is first with a defined charging current charged.
  • a powerful limiter and filter circuit 87 as input protection ensures that the input voltage does not exceed a certain value.
  • external voltages such as those that can occur under the influence of external electricity, are intercepted.
  • the signal decoupling 88 a change occurs with every change of direction of the input current, with every zero crossing of the voltage Issued signal that is further processed in the digital data controller 82. After the signal coupling 88, the energy store, the capacitor 67 in the ignition stage 81, is charged via a rectifier 89.
  • a digitally adjustable two-stage voltage regulator 90 Between the rectifier 89 and the energy store 67 there is a digitally adjustable two-stage voltage regulator 90. It keeps the voltage so low during the unlocking that an ignition is ruled out due to a lack of ignition energy, but the electronics can be operated safely.
  • Each change in the polarity of the input voltage at the igniter 60 causes a pulse to be generated in the electronics 65 of the igniter. After a defined pulse sequence, the charging of the capacitor 67 is released as an energy store.
  • the unlocking code code 1
  • the signals coming from the signal decoupling 88 run on the input pulse counter 91 in the digital data controller 82. The pulses are evaluated in the CPU 83 and compared with the unlocking code 85 in the information part 84.
  • an oscillator 92 is provided in the digital data controller 82, which feeds signals into the CPU 83 via a clock generator 93 and passes them to a reference counter 94. If an attempt is made to carry out the programming with an incorrect code, the fuse is self-locking. Reactivation is only possible by trained personnel.
  • the second stage of the voltage regulator 90 is released.
  • the capacitor 67 is then charged to the voltage at the input of the igniter 60 in a very short time, for example in 3 seconds.
  • an electronic switch must be released by means of a further code (code 2) consisting of further defined voltage changes.
  • code 2 is also stored in the system controller 23 of the triggering unit 2a and is also generated by the generator 50 of the safety ignition stage 26. If the number of pulses contained in code 2 coincides with the number of pulses specified by reference counter 94, a switching transistor 95 is activated, with which the detonator is armed.
  • the next pulse coming from the input counter, code 3 is then used by the CPU 83 to control the switching transistor 95. With this pulse, the capacitor 67 is discharged and the squib 64 is ignited.
  • the capacitor 67 discharges in a short time, for example in two minutes, without ignition. The igniter is then passive again, which means that it is safe to use and ready for operation again.
  • the manufacturing data 96 and the customer data 97 are additionally stored in the information part 84 and these data can be accessed by the CPU 83 of the digital data controller 82.

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Abstract

Zündeinrichtung für Zünder, die mittels Funk auslösbar sind, bestehend aus mindestens einer Auslöseeinheit, an der mindestens ein elektrischer oder elektronischer Zünder angeschlossen ist, und einem räumlich getrennt von der Auslöseeinheit anordbaren Zündgerät, wobei mindestens das Zündgerät mit der Auslöseeinheit mittels Funksignalen kommunizieren kann, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine der Auslöseeinheiten (2a, 2b) einen entnehmbaren und in das Zündgerät (3) einsetzbaren Datenträger (6a, 6b) enthält, dass das Zündgerät (3) eine Leseeinrichtung (15) für die Daten des eingesetzten Datenträgers (6a, 6b) aufweist, dass die Auslöseeinheit (2a, 2b) und der ihm jeweils zugeordnete Datenträger (6a, 6b) identische Identifizierungskennzeichen und für die Auslösung der angeschlossenen Zünder (10a bis 10n, 10a' bis 10n') erforderliche Informationen enthalten, dass durch die Entnahme des Datenträgers (6a, 6b) die Auslöseeinheit (2a, 2b) aktiviert ist und in einem Empfangszustand oder bei möglicher bidirektionaler Kommunikation in einen Sende- und Empfangszustand versetzbar ist und dass das Zündgerät (3) mit eingesetztem Datenträger (6a, 6b) nach Einlesen der Daten ebenfalls in Sende- beziehungsweise Sende- und Empfangsbereitschaft versetzt ist.

Description

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

Claims

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