Brevet FR2843191A1 — publié le 20040206

Dans le domaine des mines et des carrières, l'abattage des roches est réalisé par explosifs. Une campagne de tirs consiste à réaliser une pluralité de forages dans la roche que l'on remplit d'explosifs avec pour chaque forage un détonateur permettant la mise à feu. Certains de ces détonateurs sont à commande électronique, ce qui permet de programmer l'exécution des explosions selon un plan de tir prédéterminé. L'exécution d'un plan de tir consiste donc, après avoir disposé tous les détonateurs dans les forages réalisés et les avoir reliés à une unité de commande ou boîte de tir, à identifier chaque détonateur par un numéro d'ordre et à lui appliquer un temps de retard qui va déterminer le moment de l'allumage de la charge par rapport à un top de mise à feu général. Les systèmes de détonateurs électroniques sont alimentés en puissance et en signaux de commande à partir d'un bus ou d'une ligne de surface, connectés à la boîte de tir et s'étendant sur le pas de tir pour relier tous les détonateurs. Un détonateur comprend généralement un module électronique sous la forme d'un étui tubulaire dont une extrémité est prévue pour recevoir l'amorce pyrotechni25 que. De l'autre extrémité de cet étui tubulaire, sort un câble électrique d'une longueur sensiblement égale à la profondeur de forage des trous de mines. L'extrémité de ce câble porte des moyens de connexion comme par exemple des clips qui permettent de relier sans dénudage chacun des fils sur la ligne bifilaire courant sur le pas de tir. La mise en place du bus de terrain ou de la ligne de surface du pas de tir est une opération qui est mal commode. En outre, la connexion de chacun des détonateurs à cette ligne demande une attention particulière et cons- titue des risques d'erreurs. Par la présente invention on entend remédier à ces inconvénients en supprimant le bus filaire de sorte que chaque détonateur est équipé 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 donc pour objet une installation de tirs pyrotechniques comprenant une pluralité de détonateurs avec un câble électrique comportant au moins deux conducteurs et une ligne de surface à laquelle est relié le câble du détonateur, dans laquelle la ligne de surface est formée par tronçons, chaque tronçon comprenant une partie terminale du câble électrique issue d'un détonateur et un connecteur d'extrémité pour relier électriquement cette partie terminale au câble du détonateur suivant en un point de ce dernier formant origine de sa partie terminale. Ainsi, le bus ou la ligne de surface est constitué au fur et à mesure du raccordement des détonateurs les uns aux autres. Il n'est donc pas nécessaire d'utiliser un câble particulier pour la réaliser. En outre, le connecteur permet le raccordement d'un détonateur à n'importe quel endroit du câble du détonateur suivant si bien que l'on peut prévoir une longueur constante de câble de liaison pour l'ensemble des détonateurs. L'invention a également pour objet un détonateur comportant un câble électrique dont l'extrémité libre est pourvue d'un connecteur pour réaliser l'installation susdite, le connecteur comportant une première pièce soli30 daire de l'extrémité du câble, présentant latéralement des picots de connexion et à l'opposé de ces picots une surface de poussée et une seconde pièce comportant une coulisse et une paroi de butée dans laquelle la première pièce est montée mobile par rapport à la paroi de butée qui fait face aux picots de connexion, la paroi et la coulisse délimitant un logement adapté à recevoir un câble électrique orienté orthogonalement au câble équipé du connecteur. On peut ainsi réaliser par ce connecteur une con5 nexion latérale de l'extrémité d'un câble à n'importe quel endroit le long du câble du détonateur suivant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de sa description donnée ciaprès à titre d'exemple non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est un schéma illustrant une installation de tir pyrotechnique conforme à l'invention, - la figure 2 et les figures 3 et 4 illustrent par des vues respectivement de face, de dessous et de dessus une partie d'un connecteur selon l'invention, - les figures 5 et 6 illustrent par une vue de face et une vue de côté une seconde partie d'un connecteur conforme à l'invention, - et les figures 7 et 8 illustrent la coopération de ces deux parties pour le raccordement électrique de deux câbles de détonateurs successifs. Le schéma de la figure 1 représente deux trous de mines 1 et 2 appartenant à un plan de tir dans lesquels sont disposés deux détonateurs 3 et 4, chacun d'eux étant pourvu d'un câble électrique 5, 6 possédant au moins deux conducteurs ressortant du trou correspondant. Chacun des câbles comporte à son extrémité libre un connecteur 7, 8. Une unité centrale de commande, ou boîte de tir 9 est équipée d'un câble électrique 10 également pourvu à son extrémité d'un connecteur 11. Le connecteur 7, à l'extrémité du câble 5, selon l'invention, peut enchevaler le câble 6 et assurer la liaison électrique des conducteurs, ou de certains d'entre eux, du câble 5 et du câble 6. Sur le câble 6, le connecteur 7 est placé en un point qui forme l'origine de la partie terminale 6a du câble 6. De même, le connecteur 11 du câble 10 définit la partie terminale 5a du câble 5. Ainsi, la ligne de surface est-elle, à l'exception du câble 10, formée par des tronçons successifs qui sont les parties terminales 5a, 6a des câbles 5, 6. On comprend qu'ainsi il n'existe plus de câble particulier dédié à la formation d'un bus de surface pour la commande et l'alimentation en puissance des détonateurs d'une installation de tirs. Les figures 2 à 6 illustrent un mode de réalisation particulier selon l'invention d'un connecteur tel que 7, 8 ou 11. Le connecteur représenté comporte une première partie 20, par exemple en matière plastique surmoulée sur l'extrémité d'un câble tel que 5, 6, ou 10, cette première pièce 20 comportant quatre picots latéraux 21, 22, 23, reliés électriquement aux trois conducteurs , 26, 27 que comporte le câble électrique et une borne 24 reliée à un fil de test 28. A l'opposé des picots de connexion, la pièce 20 comporte une paroi de poussée 29 prolongée à l'opposé du câble 5, 6, 10 d'une languette 30 élastique qui lui est perpendiculaire et qui est pourvue d'un orifice 31 et d'une partie terminale 32 de préhension. Telle que représentée, la pièce 20 comporte un volume 33 cylindrique dans le prolongement du câble élec25 trique, un volume cylindrique 34 perpendiculaire au volume 33 et sensiblement de même diamètre à une extrémité duquel les picots font saillie tandis qu'à son autre extrémité, ce volume 34 est relié à la paroi de poussée 29 elle-même reliée au volume cylindrique 33 par une cloison 35. Aux figures 5 et 6, on a représenté la deuxième pièce 36 du connecteur selon l'invention qui possède une coulisse 37 formée de deux parois 38 et 39 et une paroi d'extrémité 40 perpendiculaire à ces deux parois 38, 39. La face intérieure de la paroi 40 est raccordée aux faces intérieures des parois 38 et 39 par une surface cylindrique congruente de la surface cylindrique du volume 34 de la pièce 20. L'écartement des parois 38 et 39 est sensiblement égal au diamètre du volume cylindrique 33 de la pièce 20 tandis qu'en partie supérieure ces parois sont pourvues d'au moins un bourrelet interne 41, 42 qui raccourcit légèrement leur écartement de sorte que l'introduction par le dessus de la pièce 20 dans la coulisse 36 se fait légèrement à force pour passer ces bour10 relets. La paroi d'extrémité 40 se prolonge sous la coulisse 36 et possède un retour 43 qui forme une paroi de butée faisant face au débouché inférieur de la coulisse. Cette paroi de butée 43 est terminée par une partie in15 clinée 44 de préhension et, au niveau de son raccordement avec la partie 40, possède un congé 45 qui avec un bourrelet 46 à côté de ce congé 45, forme un berceau partiel pour caler dans le logement formé entre la plaque 43 et la coulisse 36 et au voisinage de la paroi 40, un corps sensiblement cylindrique qui y serait introduit, ce corps ayant un axe longitudinal s'étendant perpendiculairement à la fois au volume 33 et au volume 34 de la première pièce 20 lorsqu'elle coopère avec la deuxième pièce 36. On notera également la présence d'un orifice 43a dans la paroi en retour 43, orifice qui est situé juste au droit de l'endroit de la coulisse recevant le corps 34 de la pièce 20. On notera enfin la présence d'un ergot 47 sur la face externe de la paroi d'extrémité 40, cet ergot 47 étant destiné à pénétrer dans l'orifice 31 de la languette 30 de la pièce 20. Les deux pièces du connecteur de l'invention sont assemblées en position d'attente comme l'illustre la figure 7. Dans cette position, les picots 21, 22, 23 sont escamotés à l'intérieur de la coulisse 36 de sorte que l'on peut introduire dans le berceau 45, 46 un câble tel que 5 ou 6 cylindrique mais de préférence possédant un méplat 48 (voir figure 8) parallèle à la nappe de conducteurs 25, 26, 27 qu'il renferme. Lorsque, comme à la fi5 gure 8, le câble 5, 6 est mis en place dans le berceau, la connexion est assurée par une poussée sur la plaque 29 qui rapproche la pièce 20 de la paroi de butée 43 de la pièce 36 en forçant la pénétration des picots à l'intérieur du câble 5, 6 jusqu'à atteindre la nappe de fils conducteurs. La position de connexion des deux pièces 20 et 36 est alors verrouillée par la pénétration de la dent 47 dans l'orifice 31. La forme particulière des câbles 5, 6 représentée à la figure 8 constitue un détrompeur pour la mise en place du connecteur sur un câble de détonateur et garantit une bonne connexion électrique. On indiquera que dans son état de la figure 7, le connecteur selon l'invention permet de réaliser des tests de contrôle en introduisant dans le berceau 45, 46 une sonde de test qui vient palper les picots et borne de la pièce 20 pour procéder à des vérifications d'usage, avant que le détonateur correspondant au connecteur ne soit raccordé au câble du détonateur suivant. Cette sonde est introduite dans l'orifice 43a. on notera qu'en présence d'un câble, cet orifice est bouché, ce qui interdit toute mesure de tests d'un détonateur déjà connecté à l'installation de tir. Compte tenu de la forme du câble et de sa coopération avec la surface inférieure de la coulisse 36, l'étanchéité de la connexion est parfaitement assurée. Les parties de préhension 32 et 44 de la languette 30 et de la plaque de butée 43 permettent de réaliser la déconnexion d'une part en remontant les picots pour les extraire du câble et d'autre part en dégageant le câble de son logement en berceau. Grâce à l'invention, on peut réaliser au sol un parcours de fils relativement tendus puisque la connexion d'un câble au câble suivant peut se réaliser n'importe o. On peut ainsi prendre en compte les différentes distances qui séparent les trous de mines dans un plan de tir sans que le sol soit encombré de surplus de longueur de câbles électriques dans lesquels les ouvriers peuvent se prendre les pieds et rompre intempestivement des connexions. REVENDICATIONS 1. Installation de tirs pyrotechniques comprenant une pluralité de détonateurs (3, 4) chacun avec un câble électrique (5, 6) comprenant au moins deux conducteurs de liaison et une ligne de surface à laquelle est relié le câble du détonateur, caractérisée en ce que la ligne de surface est formée par tronçons, chaque tronçon comprenant une partie terminale (Sa, 6a) du câble électrique (5, 6) issue d'un détonateur (3, 4) et un connecteur d'extrémité (7, 8) pour relier électriquement cette partie terminale (5a, 6a) au câble du détonateur suivant en un point de ce dernier formant origine de sa partie terminale. 2. Détonateur comportant un câble électrique dont l'extrémité libre est pourvue d'un connecteur pour réaliser l'installation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur comporte une première pièce (20) solidaire de l'extrémité du câble, présentant latérale20 ment des picots (21, 22, 23) de connexion et à l'opposé de ces picots une paroi (29) de poussée et une seconde pièce (36) comportant une coulisse (37) et une paroi de butée (43) dans laquelle la première pièce (20) est montée mobile par rapport à la paroi de butée (43) qui fait face aux picots (21, 22, 23) de connexion, la paroi (43) et la coulisse (37) délimitant un logement adapté à recevoir un câble électrique (5, 6) orienté orthogonalement au câble équipé du connecteur. 3. Détonateur selon la revendication 2, caracté30 risé en ce que la coulisse (37) comporte des parois latérales (38, 39, 40), perpendiculaires à la paroi de butée (43), dont au moins une (40) comporte extérieurement des moyens de retenue (47) de la première pièce (20) pourvue à cet effet d'une languette (30) élastique de ver35 rouillage sensiblement perpendiculaire à la surface de butée (29) 4. Détonateur selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le profil de la section du câble (5, 6) électrique est en correspondance de forme avec le profil du logement (45, 46) de la seconde pièce (36) du connecteur. 5. Détonateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le câble (5, 6) présente un méplat (48) et en ce que le logement présente une surface plane corres10 pondante traversée par des picots (21, 22, 23) de connexion de la première pièce (20) du connecteur. 6. Détonateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la paroi de butée (43) possède en regard de la coulisse (36) un bourrelet (46) de calage latéral du câble reçu dans le logement.