Brevet FR2832500A1 — publié le 20030523

La présente invention concerne un détonateur électronique formant dispositif d'amorçage pour explosifs utilisés dans le domaine des mines et des carrières. Les systèmes de détonateurs électroniques sont alimentés en puissance et en signaux de commande à partir d'un bus ou d'une ligne à deux fils connectés à la boîte de tir et s'étendant sur le pas de tir pour relier tous les détonateurs. Un détonateur comporte généralement un module électronique sous la forme d'un étui tubulaire dont une extrémité est prévue pour recevoir l'amorce pyrotechnique. De l'autre extrémité de cet étui tubulaire sortent deux fils d'une longueur sensiblement égale à la profondeur de forage des trous de mines. L'extrémité de ces fils porte des moyens de connexion comme par exemple des clips qui permettent de clamper sans dénudage chacun des fils sur la ligne bifilaire courant sur le pas de tir. Ce type de liaison qui n'est pas démontable présente des contacts aléatoires pouvant constituer des défauts de connexion ou des points de consommation d'énergie pénalisant. Un autre mode de raccordement connu comporte des prises de type BNC qui sont surmoulées avec deux câbles, l'un destiné à assurer la liaison entre bus et détonateurs, l'autre étant connecté au détonateur électronique. Ce système présente la difficulté de devoir disposer de deux longueurs de câble par détonateur avec des problèmes de référence et de bobinage. En outre, sur le terrain, le déroulement de ces câbles reliés entre eux est difficile pour de grandes longueurs. Par la présente invention, on entend remédier à ces inconvénients en supprimant le bus bifilaire et en équipant chaque détonateur d'un seul câble pour sa liaison au moyen de programmation et de commande du tir et aux autres détonateurs du plan de tir. A cet effet, l'invention a pour objet un détonateur électronique pour explosifs comportant un module électronique réalisé sur un support, duquel sont issus des fils de liaison électrique de détonateurs à un moyen de programmation et de commande du tir, dans lequel les fils sont au nombre de quatre avec chacun une extrémité connectée au support et sont regroupés en un faisceau unique sécable longitudinalement-à'la sortie du module. De préférence l'autre extrémité de deux fils est 1 équipée d'un connecteur femelle apte à accueillir un con- necteur mâle équipant l'autre extrémité des deux autres fils. Le détonateur électronique de l'invention possède donc un seul câble qui permet de le descendre aisément dans le trou de mines. Ce câble étant sécable longitudinalement, il peut être divisé en deux paires de conducteurs à la sortie du trou de mines, une paire étant destinée à relier le module électronique à un module précédent et l'autre paire étant destinée à le relier à un module suivant. Ainsi, les signaux de programmation et de commande d'un détonateur passent-ils par chacun des détonateurs prévus entre lui et le moyen de programmation et de commande que constitue par exemple une boîte de tir. Le faisceau unique constitue ainsi la ligne de tir proprement dite, les connexions de chaque détonateur à cette ligne de tir étant réalisées au sein même du module électronique. L'extrémité de chaque fil connecté au support du module électronique est noyée avec lui et l'extrémité des autres fils dans une résine de blocage. Ainsi, la connexion de chaque module à la, ligne de tir"est réalisée de manière sûre et contrôlable dès la fabrication. De manière préférée, la portion des fils regroupée en faisceaux comprend une gaine formée par quatre compartiments tubulaires dans chacun desquels un fil revêtu d'un isolant est logé, deux compartiments adjacents de la gaine étant reliés par un voile à rupture en une seule pièce avec cette gaine. La gaine peut soit présenter les quatre fils côte à côte dans un plan soit être telle qu'en section, chacun des compartiments de la gaine est situé au sommet d'un carré. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple de sa réalisation. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une installation de tir comportant quelques détonateurs conformes à l'invention, - la figure 2 et la figure 3 sont des vues en coupes de deux variantes de réalisation d'un faisceau de conducteurs appartenant à un détonateur conforme à l'invention, - les figures 4 et 5 illustrent deux variantes de réalisation des extrémités libres des conducteurs de liaison du détonateur conforme à l'invention au moyen de programmation et de commande du tir. A la figure 1, on a représenté schématiquement quatre détonateurs 1, 2,3, 4 conformes à l'invention logés au fond de quatre forages 5,6, 7,8 réalisés dans une roche 9 d'abattage. Une boîte de tir 10 comporte en sortie une liaison bifilaire 11, chaque extrémité des fils de la liaison bifilaire 11 étant pourvue d'un connecteur mâle 12. Chacun des détonateurs tels que celui référencé en 1 représenté de façon agrandie à la figure 1, possède un module électronique ébauché en 13 réalisé sur un support 14 duquel sont issus quatre fils 15,16, 17,18 destinés à la liaison du module électronique 13 à la ligne bifilaire 11 et au module électronique du détonateur 2 succédant au détonateur 1. A la sortie du détonateur, les quatre fils 15,16, 17,18 sont regroupés en un faisceau 19 de manière à former un câble unique, ce faisceau étant sécable longitudinalement pour que, à la sortie du forage 5, deux de ses conducteurs puissent être connectés à la liaison bifilaire 11 par des connecteurs femelles 20 tandis que deux autres de ces conducteurs puissent s'étendre en direction du forage 6 avec en extrémité des organes de connexion mâle 21. La liaison des conducteurs 15 et 18 est réalisée de manière interne dans le module électronique 13 de même que la liaison et la continuité électrique des conducteurs 16 et 17. C'est également de manière interne au module électronique 13 que les composants de ce module sont raccordés aux conducteurs 15 à 18. Chacun des détonateurs 2,3 et 4 est constitué comme le détonateur 1 avec un faisceau 19 séparé en deux paires de fils aboutissant pour l'une à des connecteurs femelles 20 pour accueillir des connecteurs mâles 21 du faisceau précédent et pour l'autre aboutissant à des connecteurs mâles 21 pour coopérer avec les connecteurs femelles du faisceau 19 du connecteur 3 qui lui succède. A la figure 2 on a représenté en coupe une configuration possible du faisceau 19. Chacun des conducteurs 15,16, 17,18, monobrin ou multibrin, est recouvert d'un revêtement isolant 15a, 16a, 17a, 18a et l'ensemble est logé dans un compartiment tubulaire 22,23, 24,25 d'une gaine 26, chaque compartiment étant relié à un compartiment adjacent par un voile 27,28, 29 à rupture. On comprend qu'il est alors aisé pour un opérateur sur chantier ayant installé un détonateur au fond d'un forage, de séparer les conducteurs du faisceau soit individuellement, soit par paires pour les orienter les uns du côté de la boîte de tir 10, et les autres du côté du forage suivant. A la figure 3, les compartiments tubulaires de la gaine 30 sont situés en coupe au sommet d'un carré et les voiles à rupture 31,32, 33,34 sont ici au nombre de quatre. Comme précédemment le faisceau peut être séparé en conducteurs individuels ou par paires de conducteurs. La figure 4 illustre un faisceau logé dans une gaine telle que 30, séparée en deux paires 35,36 de conducteurs chacun des conducteurs 15,16, 17,18 de chaque paire 35,36 étant équipé à son extrémité d'une cosse de connexion 37 sertie à la fois sur le conducteur dénudé et sur son isolant par l'intermédiaire d'un joint élastique 38 qui assure l'étanchéité entre la cosse et le compartiment tubulaire de la gaine séparée des autres. Dans ce cas de figure les connecteurs ainsi constitués sont tous mâles et la ligne de tir consiste à réunir ces connecteurs, à la sortie de chaque forage par des tronçons de conducteurs équipés de connecteurs femelles avec tout moyen adapté de détrompage pour assurer la continuité des polarités (emploi de fils de couleur ou de marques colorées sur les connecteurs). A la figure 5 on a représenté un mode préféré de réalisation des extrémités libres du faisceau de conducteur 19. La paire 35 de conducteurs est associée à un connecteur mâle 39 tandis que la paire 36 est associée à un connecteur femelle 40. Le connecteur mâle 39 peut être accueilli par le connecteur femelle 40 et la connexion peut être verrouillée au moyen d'un ergot 41 du connecteur femelle 40 coopérant avec un logement 42 du connecteur mâle. Des joints 43 sont prévus pour assurer l'étanchéité entre les connecteurs 39,40 et les parties de gaine entourant chacun des conducteurs. Enfin, de manière préférée on aura prévu un moyen de détrompage entre les deux connecteurs 39 et 40 pour assurer le respect des polarités tout au long du pas de tir. On notera enfin que la connexion des fils conducteurs 15, 16, 17,18 de chacun des détonateurs selon l'invention avec le support du module électronique est noyée de manière connue en elle-même dans une résine de blocage de ce module électronique à l'intérieur d'une enveloppe de protection. On garantit ainsi la solidité de la liaison du faisceau 19 avec le détonateur qui le prolonge, ce qui permet une manipulation sans précaution particulière du détonateur pour notamment le loger dans le forage auquel il est destiné. REVENDICATIONS 1. Détonateur électronique pour explosifs comportant un module électronique (13) réalisé sur un support (14), duquel sont issus des fils de liaison électrique de détonateurs à un moyen de programmation et de commande du tir, caractérisé en ce que les fils sont au nombre de quatre (15,16, 17,18), avec chacun une extrémité connectée au support (14) et sont regroupés en un faisceau unique (19) sécable longitudinalement, à la sortie du module (13). 2. Détonateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre extrémité de deux fils est équipée d'un connecteur femelle (40) apte à accueillir un connecteur mâle (39) équipant l'autre extrémité des deux autres fils. 3. Détonateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extrémité de chaque fil connecté au support (14) du module électronique (13) est noyé avec lui et les extrémités des autres fils dans une résine de blocage. 4. Détonateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion des fils regroupés en faisceau 19 comprend une gaine (26,30) formée par quatre compartiments tubulaires (22,23, 24,25) dans chacun desquels un fil conducteur revêtu d'un isolant est logé, deux compartiments adjacents étant reliés par un voile à rupture (27,28, 29) en une seule pièce avec la gaine. 5. Détonateur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'en section, chacun des compartiments de la gaine (30) est situé au sommet d'un carré. 6. Détonateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque connecteur mâle (39) possède un moyen de verrouillage (42), apte à coopérer avec un moyen de verrouillage (41) correspondant d'un connecteur femelle (40).