Соединительный блок для подрывных инициирующих устройств

Соединительный блок для подрывных инициирующих устройств

Реферат

 

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано в линиях инициирования и передачи сигнала детонации. Соединительный блок содержит элемент зажима, который взаимодействует с концом элемента корпуса для передачи сигнала для того, чтобы создать между ними дугообразную канавку для удерживания линии, в которую принимаются одна или несколько линий для передачи сигнала с выходного конца детонатора. Элемент зажима имеет уменьшающуюся толщину в направлении от его ближнего конца к по крайней мере его средней точке и предпочтительно неуменьшающуюся ширину от его ближнего конца до открытого конца канавки для удерживания линии. Изобретение позволяет облегчить боковое вставление линий для передачи сигнала в канавку для удерживания линии и их удерживания при использовании в широком диапазоне температур и обеспечить возможности отличной защиты от шрапнели. 3 с. и 21 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 ил.

Изобретение относится к соединительным блокам типа, используемого для соединения и инициирования линий для передачи сигналов детонации, и в частности, к соединительным блокам, включающим в себя элемент зажима, в котором уменьшаются локализованные предельные нагрузки, когда элемент зажима изгибается для обеспечения возможности вставления сбоку линий для передачи сигнала в канавку для удерживания линии.

Соединительные блоки для подрывных инициирующих устройств хорошо известны в данной области техники, о чем свидетельствуют примеры, приведенные в патентах США 5171935 и 5398611 (P. Дж. Мична и др.), опубликованных соответственно 15 декабря 1992 года и 21 марта 1995 года. В данных патентах раскрывается соединительный блок, имеющий канал, образованный в нем для приема детонатора низкой энергии, и дугообразная канавка, в которой одна или несколько линий для передачи сигнала удерживаются в соприкосновении с детонатором. Аналогичная конструкция показана на фигуре 11 патента США 5204492 (Якоб и др.), опубликованного 20 апреля 1993 года.

Соединительные блоки, показанные в предшествующих патентах, как правило, формуются как единая деталь из пригодного термопластичного синтетического органического полимерного материала.

На фигуре 4 вышеупомянутого патента США 5398611 показано множество линий для передачи сигнала, таких как ударные трубки, которые были вставлены в дугообразную канавку 37 под действием силы, стягивающей удерживающие элементы 42, 43, образованные на входе в канавку 37. Размер остальных элементов 42, 43 определен таким образом, чтобы иметь зазор, который незначительно меньше, чем диаметр ударных трубок, что дает возможность предотвратить непреднамеренное боковое извлечение трубок 40 из канавки 37 силами, действующими на удерживающие трубки при их присоединении на других участках подрывной площади. Следовательно, боковое вставление трубок 40 для передачи сигнала в канавку 37 требует определенного усилия для того, чтобы вставить трубки 40 за удерживающие элементы 42, 43, т. к. необходимо изгибать захватывающий элемент 35 (фигура 4 патента США 5398611) для вставления с усилием трубок 40 через узкий зазор между удерживающими элементами 42, 43. Как указано в столбце 4, строчка 40 и следующие, патент США 5398611, захватывающий элемент 35 удерживается рядом с концом корпуса "упруго деформируемым сегментом 36", который изгибается, т. е. временно "деформируется" для приема трубок 40 за элементами 42, 43 в канавку 37.

Соединительные блоки типа, раскрываемого в двух вышеупомянутых патентах (Мична и др.) и рассматриваемого в данном изобретении, требуют определенного усилия при вставлении линий для передачи сигнала в канавку для удерживания линии, т.к. если зазор, имеющийся на входе в канавку, сделан чрезмерно большим, удерживаемые линии слишком легко непреднамеренно извлекаются из канавки для удержания линии под действием силы, прилагаемой к ним во время создания взрывного устройства. Проблема бокового вставления преувеличивается, т.к. соединительные блоки используются на открытом воздухе при различных погодных условиях и термопластичный зажим или захватывающий элемент становятся жестче при низких температурах, требуя более значительных усилий для бокового вставления линий. Такие значительные усилия при вставлении вызывают высокие локализованные напряжения при изгибе в элементе зажима, особенно у его основания или ближайшего конца, где зажим присоединен к корпусу соединительного блока. С другой стороны, если состав пластмассы изменяется при улучшении гибкости при низких температурах для того, чтобы уменьшить усилие, требуемое для вставления при низких температурах, зажим или захватывающий элемент слишком легко изгибаются и возможно постоянно деформируются, когда соединительный блок используется при более высоких температурах. Последняя ситуация может привести к выходу из строя элемента захвата или зажима для удерживания линий для передачи сигнала, точно расположенного на выходном конце детонатора, таким образом, уменьшаются возможности надежного инициирования линий для передачи сигнала, которые удерживаются в соединительном блоке.

В дополнение к точному позиционированию удерживаемых линий для передачи сигнала захватывающий элемент должен использоваться для защиты линий для передачи сигнала от повреждения шрапнелью, производимой взрывом детонатора. Данная цель может быть достигнута путем увеличения массы захватывающего элемента с целью усиления защиты от шрапнели. Однако при таком увеличении массы увеличивается жесткость захватывающего элемента и обостряется проблема бокового вставления.

На ранее достигнутом уровне техники, о чем свидетельствуют примеры, приведенные в вышеупомянутых патентах США 5117935 и 5398611, прилагались все усилия, чтобы добиться целей относительно легкого вставления линий для передачи сигнала в широком диапазоне температур и защиты от шрапнели путем утолщения захватывающего элемента, противоположного выходному концу детонатора для использования данного элемента как защиты от шрапнели и уменьшения усилия, требуемого для бокового вставления путем предусмотрения узкой шейки или шарнира, на которых эффективно вращается элемент зажима, когда вставляются трубки для передачи сигнала (См. столбец 4, строчки 40-43 и 48- 59, захватывающий элемент 35 и упруго деформированный сегмент 36, показанный на фигурах 1 и 4 патента США 5398611), хотя соединительные блоки, как показано в патенте 5398611, оказались успешными в использовании, они имеют некоторые недостатки. Во-первых, участок узкой шейки (36 на фигуре 1 патента 5398611) предусматривает незащищенные зоны, из которых может вылетать часть шрапнели. Во-вторых, деформация, создаваемая в элементе зажима при боковом вставлении линий для передачи сигнала, концентрируется в узкой шейке, увеличивая опасность постоянной деформации зажима при высоких температурах и возможность разрушения зажима при очень низких температурах. Для решения этих проблем изготавливаются соединительные блоки с относительно низкой жесткостью захватывающего элемента для уменьшения усилий при вставлении линии для передачи. Однако это, естественно, облегчает непреднамеренное извлечение удерживаемых линий для передачи, т.к. силы прилагаются к ним в процессе выполнения других соединений или другого обслуживания во время создания подрывных устройств. Соединительные блоки, известные по достигнутому уровню техники, должны изготавливаться со строго контролируемыми допусками в зазоре, создаваемом входом в канавку для удерживания линии для того, чтобы содействовать уменьшению усилий, требуемых при вставлении.

В соответствии с изобретением создан соединительный блок, имеющий элемент зажима, который определяет канавку для удерживания линии и который решает вышеуказанные проблемы ранее достигнутого уровня техники. Это достигается путем создания элемента зажима, который в основном имеет конфигурацию изогнутого бруса, находящегося под постоянной нагрузкой и который предпочтительно имеет постоянную ширину, по крайней мере, на значительной части его длины, начиная от его ближайшего конца.

В частности, в соответствии с изобретением предусмотренное усовершенствование соединительного блока для удерживания одной или нескольких линий для передачи сигнала, например, трубок для передачи сигнала, таких как ударные трубки при соотношении передачи сигнала с детонатором. Соединительный блок включает в себя следующие элементы. Элемент корпуса имеет конец для передачи сигнала и канал детонатора, имеющий продольную ось и заканчивающийся на конце разгрузки, канал, проходящий в элементе корпуса для приема и удерживания в нем детонатора, имеющего выходной конец канала, когда детонатор установлен в канале. Проектирование периферии наружного конца установленного детонатора на плоскость, проходящую через конец выгрузки канала, перпендикулярно продольной оси служит началом гипотетического взрывного конуса, происходящего из конца разгрузки канала и имеющего данный угол при вершине. Элемент изогнутого зажима для удерживания линий расположен на конце элемента корпуса для передачи сигнала и взаимодействует с ним для того, чтобы определить канавку для удерживания линии между элементом зажима и элементом корпуса, канавка предпочтительно имеет дугообразное поперечное сечение, которое проходит поперечно продольной оси канала. Канавка для удерживания линии предназначена для приема и удерживания в ней, по меньшей мере, одной линии для передачи сигнала, например, трубки для передачи сигнала, такие как ударная трубка при соотношении передачи с выходным концом детонатора, удерживаемого в приемном канале. Элемент зажима имеет ближайший конец, переносимый на элементе корпуса, и противоположный дальний конец. Канавка для удерживания линий имеет закрытый конец рядом с ближайшим концом элемента зажима и открытый конец рядом с дальним концом элемента зажима. Вход образован между дальним концом элемента зажима и элементом корпуса, определены размеры и конфигурация входа для бокового вставления линии передачи через и в канавку для удерживания линий путем смещения элемента зажима, прилагая таким образом реактивную нагрузку к элементу зажима. Усовершенствование соединительного блока включает в себя определение размеров и конфигурации элементов зажима, который имеет уменьшающуюся толщину, что определяется при движении от ближайшего конца к пересечению дальнего сегмента дальнего элемента зажима с взрывным конусом, имеющим угол при вершине девяносто градусов.

Другой аспект изобретения предусматривает создание элемента зажима уменьшающейся толщины, что определяется при движении от ближайшего конца до приблизительно средней точки элемента зажима, определенной как пересечение удлинения продольной оси с элементом зажима. Элемент зажима имеет дальний сегмент элемента зажима, определенный как удлинение от средней точки элемента зажима до его дальнего конца. Более того, элемент зажима имеет в основном равномерную толщину приблизительно от средней точки до пересечения элемента зажима со взрывным конусом, имеющим угол при вершине девяносто градусов.

В соответствии с другим аспектом изобретения элемент зажима имеет ширину основания у его ближайшего конца, и ширина элемента зажима между его ближайшим концом и открытым концом канавки для удерживания линии - не меньше, чем ширина основания.

Другой аспект изобретения предусматривает ширину основания достаточно большой для того, чтобы закрыть взрывной конус, имеющий угол при вершине сто градусов.

В соответствии с другим аспектом изобретения элемент зажима имеет дальний сегмент элемента зажима, проходящий из средней точки элемента зажима до его дальнего конца, средняя точка элемента зажима определяется как пересечение удлинения продольной оси с элементом зажима. Более того, определены размеры и конфигурация элемента зажима для того, чтобы иметь между его ближайшим концом и пересечением с дальним сегментом элемента зажима взрывного конуса, имеющим угол при вершине девяносто градусов, геометрию бруса под постоянной нагрузкой, имеющего продольную ось бруса и искривленную конфигурацию, полученную путем изгибания бруса при нахождении продольной оси бруса в вертикальной плоскости, которая проходит через продольную ось бруса.

Другие аспекты изобретения предусматривают, что соединительный блок состоит из синтетического органического полимерного материала, например, материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, полибутилена и сополимера стирола - бутадиенаакрилонитрила.

Другой аспект изобретения предусматривает, что соединительный блок дополнительно включает в себя направляющую на входе, переносимую на дальний конец элемента зажима, и наклонную площадку, переносимую на элементе корпуса. Направляющая на входе и наклонная площадка на входе расположены на соответствующих противоположных сторонах входа и сходятся друг к другу для определения сходящегося входа в направлении, ведущем в канавку для удерживания линии. Направляющая на входе и наклонная площадка на входе образуют входной зазор между ними и определяют между ними входной угол приблизительно от 18 градусов до 22 градусов, например, около 20 градусов направляющая на входе определяет центральной продольной осью канала детонатора реактивный угол зажима от приблизительно 115 градусов до 120 градусов, например, около 120 градусов.

Еще один аспект изобретения предусматривает, что входной зазор между направляющей на входе и наклонной площадкой на входе изменяется, что определяется при боковом движении поперек ширины входа. Например, зазор на входе может уменьшаться, что определяется при боковом движении поперек ширины входа в противоположных внутренних направлениях от противоположных боковых сторон соединительного блока в точку, где входной зазор является минимальным. В предпочтительном варианте осуществления данного аспекта изобретения входной зазор является минимальным и симметричным боковому центру входа.

Другой аспект изобретения предусматривает, что зазор канавки, создаваемый канавкой для удерживания линии между элементом зажима и элементом корпуса изменяется, что определяется при боковом движении соединительного блока поперек ширины канавки. Например, зазор канавки может уменьшаться, что определяется при боковом движении поперек ширины канавки в противоположных внутренних направлениях от противоположных боковых сторон соединительного блока до точки, где зазор канавки является минимальным. В предпочтительном варианте осуществления изобретения зазор канавки является минимальным и симметричным боковому центру канавки.

Другие аспекты изобретения предусматривают, что соединительный блок может быть объединен с детонатором, имеющим выходной конец, например, с детонатором с замедлением, и что детонатор расположен в канале детонатора с выходным концом, расположенным на конце для передачи сигнала элемента корпуса.

Другие аспекты изобретения становятся очевидными в нижеследующем описании и прилагаемых чертежах.

Ссылка в данном описании и формуле изобретения на "боковое" вставление линии для передачи сигнала в канавку для удерживания линии в соединительном блоке относится к способу вставлений, который схематически показан на фиг. 5, в котором линия для передачи сигнала с усилием вставляется через вход 34, при этом продольная ось вставленного отрезка линии расположена в поперечном направлении, например, в основном перпендикулярно к направлению ее движения через вход и затем в канавку для удерживания линии. Это обычный способ соединения, т.к., как правило, концы линий для передачи сигнала, вставляемые в соединительный блок 12, не проходят через канавку 32 для удерживания линии, как нитка через ушко иголки. Это объясняется тем, что концы вставленных линий являются отдаленными и/или неподвижными и/или присоединенными к другому соединительному блоку или другому устройству.

Фигура 1 - перспективный вид соединительного блока в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения; фигура 2 - вертикальный вид сбоку соединительного блока, показанного на фигуре 1; фигура 2A - часть сечения по линии 2A - 2A фигуры 2; фигура 2B - часть сечения по линии 2B - 2B фигуры 2; фигура 2B-1 - увеличенный вариант фигуры 2B с показанной на нем диаграммой взрывного конуса; фигура 2C - часть сечения по линии 2C - 2C фигуры 2; фигура 2D-1 - увеличенный вариант фигуры 2D с диаграммой взрывного конца фигуры 2B-1; фигура 2E - перспективный вид по линии 2E-2E фигуры 1; фигура 2F - часть перспективного вида с исключительными деталями конца для передачи сигнала соединительного блока фигуры 1; фигура 2G - вид, идентичный виду фигуры 2B, но другого варианта осуществления изобретения; фигура 3 - часть сечения в вертикальной плоскости, проходящей через центральную продольную ось соединительного блока фигуры 2; фигура 4 - часть вертикального схематического вида сбоку левой (если смотреть на фигуру 2) части соединительного блока фигуры 2 с линией передачи, показанной на входе в канавку для удерживания линии; фигура 5 - схематический перспективный вид с исключенными деталями для ясности иллюстрации части соединительного блока, показанного схематически на фигуре 4; фигура 6 - часть вида сверху конца для передачи сигнала первого соединительного блока известного уровня техники; фигура 6A - поперечное вертикальное сечение по линии A - A фигуры 6; фигура 7 - часть вертикального поперечного сечения по продольной оси второго соединительного блока известного уровня техники; фигура 8 - схематическая диаграмма, которая используется для демонстрации параметров конструкции бруса под постоянной нагрузкой, используемого при проектировании элементов зажима соединительных блоков изобретения.

На фигуре 1 показан соединительный блок 12, имеющий конец 12а для передачи сигнала и блокирующий конец 12b. Канал 14 детонатора (фигура 1, 2 и 5) имеет шестиугольное поперечное сечение и проходит через элемент 12 корпуса, определены размеры и конфигурация для приема детонатора 16, как показано на фигуре 3. Канал 14 детонатора имеет продольную центральную ось L-L (фигуры 1 и 2), которая частично расположена над линией сечения 2В-2В (фигура 2). Детонатор 16 имеет традиционную конструкцию и закрытый выходной конец 16а и противоположный открытый конец 16b, который закрыт традиционным способом путем расположения корпуса (непронумерованного) детонатора на эластомерной втулке 18, виден только выступающий конец втулки на фигуре 3. Как обычно, детонатор 16 имеет буртик, образованный расположенным рядом открытым концом 16b. Буртик 16с закрепляет втулку 18 и линию 20 для передачи сигнала, не показанную на фигуре 3, на месте в детонаторе 16 и герметизирует открытый конец 16b от окружающей среды. Детонатор 16 содержит взрывной заряд 22 в выходном конце 16а. Хорошо известно, что детонатор 16 обычно включает в себя замедлительный механизм из пригодного пиротехнического материала, вставленного между взрывным зарядом 22 и линией 20 для передачи сигнала для предоставления заранее определенного периода задержки между приемом сигнала детонатора 16 через линию 20 для передачи сигнала и детонацией взрывного заряда 22. Линия 20 для передачи сигнала обычно имеет длину от 2,4 до 61 метра (около 8 - 200 футов) и ее свободный конец (конец, который расположен противоположно концу, вставленному в детонатор 16), может быть присоединен к воспламенителю или может быть вставлен в детонатор высокой энергии (не показан), пригодный для использования в инициирующей детонации главного взрывного заряда. Данный тип устройства показан в патенте США 3987732 (P.В. Спрингс и др.), опубликованном 26 октября 1976 года. Естественно, свободный конец линии 20 для передачи сигнал может быть присоединен иным пригодным способом, и соединительный блок на фиг. 3 может использоваться в любом пригодном взрывном устройстве, что хорошо известно сведущим в данной области техники.

Блокирующий конец 12b включает в себя корпус, имеющий 24, который проходит поперечно каналу 14 детонатора и в котором дугообразный смещаемый блокирующий элемент 26 установлен со смещением к одной стороне для того, чтобы оставить канал 14 детонатора деблокированным. Блокирующий элемент 26 может быть типа, который более полно описан в одновременно рассматриваемой заявке на патент с порядковым номером N 08/249522, поданной 26 мая 1994 года от имени Даниеля П. Сутула Джр. и озаглавленной "Формируемое изделие, имеющее выполненный за одно целое смещаемый элемент или элементы и способ использования", или частичное продолжение одновременно рассматриваемой заявки, поданной в 1995 году от имени Томаса С. Тсека и др. и озаглавленной "Соединительный блок, имеющий блокирующие средства для позиционирования детонатора". Детонатор 16 (фигура 3) установлен в соединительном блоке 10 путем вставления выходного конца 16а детонатора 16 в канал 14 из блокирующего конца 12b (фигура 1). Затем детонатор 16 продвигается через канал 14 до тех пор, пока выходной конец 16а не достигнет упоров 28а, 28b (фигуры 2В, 3 и 5). Определяются размеры и конфигурация детонатора 16 для того, чтобы выходной конец 16а, расположенный на упорах 28а, 28b буртика 16с совмещался с блокирующим элементом 26, который затем продвигается через проход 24 направо, как видно на фигуре 1, для того, чтобы блокирующий элемент 26 входил в зацепление с буртиком 16с и детонатор 16 и блокирующий элемент 26 закреплялись на месте в соединительном блоке 10. Блокирующий элемент 26 имеет отверстие (не показано), образованное в нем в его конце, которое закрыто в проходе 24, определяется конфигурация отверстия для того, чтобы пара ножек блокирующего элемента 26, которые находятся на расстоянии друг от друга при прохождении над буртиком 16с и снова сходятся вместе для надежного зацепления блокирующего элемента 26 с буртиком 16с. Данная конфигурация блокирующего элемента 26 показана и объяснена детально в вышеуказанных одновременно рассматриваемых заявках.

Соединительный блок 10 включает в себя элемент 30 изогнутого зажима для удерживания линии, который расположен на конце 12а для передачи сигнала элемента 12 корпуса. Элемент 30 зажима взаимодействует с элементом 12 корпуса для определения между ними канавки 12 для удерживания линии, канавка имеет дугообразное поперечное сечение и ширину, которая проходит сбоку от соединительного корпуса 12 через ширину канавки, т.е. поперек продольной оси L-L канала 14. Ширина канавки 32 для удерживания линии определена шириной W основания элемента 30 зажима на его ближайшем конце 30b (фигуры 2A, 2В и 2G). Как хорошо видно на фигуре 2D, вход 34 канавки 32 для удерживания линии, образованный между дальним концом 30а элемента 30 зажима и приподнятой частью 36 на элементе 12 корпуса на участке рядом с дальним концом 30а элемента 30 зажима. Направляющая 34а на входе образована на дальнем конце 30а, наклонная площадка 34b на входе образована на приподнятой части 36. Направляющая 34а на входе и наклонная площадка 34b на входе расположены напротив друг друга и сходятся друг к другу в направлении движения от входа 34 в канавку 32 для удерживания линии. Как видно на фигурах 2D и 2Е, имеется зазор между направляющей 34а на входе и наклонной площадкой 34b на входе для бокового вставления линии 40 для передачи сигнала, зазор меньше, чем диаметр линии для передачи сигнала используется с соединительным блоком, в связи с этим требуется, чтобы линия для передачи сигнала изгибала или слегка открывала элемент 30 зажима для получения допуска в канавку 32 для удерживания линии. После вставления элемент 30 зажима возвращается в свое первоначальное положение, уменьшая зазор входа 34 и во взаимодействии с плоским заплечиком 35 (фигуры 2 и 2F) предотвращает извлечение удерживаемой линии для передачи сигнала.

Ближайший конец 30b элемента 30 зажима переносится на элемент 12 корпуса на нижнюю сторону 12е, и элемент 30 зажима заканчивается на дальнем конце 30а рядом с противоположной верхней стороной 12d элемента 12 корпуса. Элемент 12 корпуса имеет первую боковую сторону 12е (фигура 1) и противоположную вторую боковую сторону 12f (фигуры 2A и 2В).

Конфигурация элемента 30 зажима, хорошо видимая в профиль на фигурах 2, 2D, 3 и 4, предназначена для распределения нагрузок, создаваемых во время бокового вставления линий для передачи сигнала, в основном равномерно по всей длине профиля зажима. Когда линии для передачи сигнала, такие как ударные трубки, трубки с быстрым сгоранием или аналогичные трубки вставляются сбоку через вход 34, то тот факт, что диаметр таких трубок больше, чем минимальный зазор, создаваемый входом 34, требует изгибания элемента 30 зажима для того, чтобы подать линию с усилием в канавку 32 для удерживания линии. Такая деформация, благодаря конструкции входа 34 и элемента 30 зажима, как описано выше, как правило, уменьшается и более равномерно распределяется по всей длине элемента 30 зажима по сравнению с конструкциями известного уровня техники, что приводит к уменьшению пиковых нагрузок. Это уменьшает силу, требуемую для вставления даже при очень низких температурах, и уменьшает возможность деформации или повреждения элемента зажима при очень высоких температурах. Предполагаемый диапазон температур, действию которых могут подвергаться соединительные блоки при хранении и использовании, составляет от -40^oF до + 160^oF (-40^oC до + 71,1^oC).

Конструкция элемента 30 зажима в соответствии с изобретением (на чертежах показан только один вариант осуществления изобретения) может выполняться путем применения теории, относящейся к брусу постоянной нагрузки, к конструкции элемента зажима. Теория, относящаяся к брусу постоянной нагрузки, обычно используется при проектировании бруса, эффективно применяемого под действием веса, который должен подвергаться действию статистических нагрузок. При применении в данном случае к конструкции элемента 30 зажима вышеуказанная теория используется для сведения до минимума пиковых нагрузок, создаваемых в изогнутой части, когда последняя подвергается изгибу при определенной нагрузке. Соответствующим образом, конструкция элемента 30 зажима является аналогичной, по крайней мере, по отрезку его длины, начинающемуся от ближайшего конца, до бруса постоянной нагрузки, который является брусом, толщина которого доведена до оптимума таким образом, что при данной нагрузке напряжения при изгибе поддерживается на постоянной величине по всей длине бруса. Данная концепция проиллюстрирована на фигуре 8, где показана диаграмма бруса 70 с разгружающей консолью, поддерживаемого с одного конца опорой 72, площадь поперечного сечения бруса 70 уменьшается, что определено при движении в направлении от ближайшего конца 70b бруса с разгружающей консолью 70 до его дальнего конца 70а.

При данной нагрузке, прилагаемой к брусу 70 с разгружающей консолью, напряжение при изгибе, которое возникает в результате этого, поддерживается на постоянном уровне по всей длине бруса. Это показано следующей формулой: S = M_c/I, (1) где S - напряжение, созданное изгибающим моментом М.

Изгибающий момент М рассчитывается по следующей формуле: M=F(x) (2) где F - сила, прилагаемая к брусу и x - расстояние между точкой, в которой прилагается F, и точкой, в которой брус 70 с разгружающей консолью поддерживается на опоре 72 на диаграмме фигуры 8. Изгибающий момент М может поэтому быть рассчитан в любом поперечном сечении бруса с разгружающей консолью 70 на расстоянии x от прилагаемой нагрузки F.

Постоянная величина C/I является параметром, объясняющим геометрию поперечного сечения бруса. Напряжение S при изгибе поддерживается на постоянном уровне при любой величине F и x путем надлежащего выбора C/I геометрии.

Захватывающий элемент получают путем изгибания гипотетического бруса 70 с разгружающей консолью и путем загибания его дальнего конца 70A вверх, поддерживая брус 70 в вертикальной плоскости, проходящей через его продольную ось, т. е. поддерживая продольную ось бруса 70 в плоскости чертежа, на котором представлена фигура 8. Полученная изогнутая конструкция обеспечивает получение элемента 30 зажима изобретения с добавленной модификацией крючкообразного добавочного приспособления и направляющей на входе около дальнего конца 70а в целях, объясненных в других местах изобретения.

Применение формулы (1) к изогнутой конструкции, как например, конструкция элемента 30 зажима, дает следующую формулу для расчета действительного напряжения S_а, создаваемого в элементе 30 зажима: S_а=F_n/A+kt(M_c/I), (3) где S - напряжение в поперечном сечении данной минимальной площади элемента зажима, F_n - компонент реактивной нагрузки, перпендикулярный поперечному сечению минимальной площади, A - площадь поперечного сечения минимальной площади, c - расстояние от нейтральной оси элемента изогнутого зажима до наиболее выступающего волокна на вогнутой поверхности элемента зажима, т. е. поверхности, которая образует часть канавки 32 для удерживания линии, kt - коэффициент концентрации напряжения для определения изгибания элемента зажима, М - изгибающий момент в поперечном сечении минимальной площади, прилагаемый компонентом реактивной нагрузки, параллельной поперечному сечению минимальной площади и I - модуль сечения элемента зажима. Поперечное сечение минимальной площади проходит через элемент зажима и показано поперечным сечением элемента 30 зажима, указанного линией A-A на фигуре 4, в которой плоскость, проходящая через линию A-A, является перпендикулярной линии t-t и t'-t', которые являются линиями плоскостей, касающимися профиля элемента 30 зажима, как показано на фигуре 4. Поперечное сечение минимальной площади является поперечным сечением, разрезаемым плоскостью A-A.

Коэффициент kt концентрации напряжения, описанный в связи с формулой или расчетом для его определения, легко получают для определенных изгибов из стандартных справочных работ в области механики материалов. Например, см. "Коэффициенты для определения концентрации напряжения" (Р.Е.Петерсон), опубликованная фирмой "Джон Вили энд Санз", Нью-Йорк, Лондон, Сидней. Другие компоненты вышеприводимой формулы для расчета напряжения, как хорошо известно сведущим в данной области техники, легко определяются из стандартных справочных работ или путем расчета.

На фигуре 4 показано определение "толщины" элемента зажима, т.к. данный термин используется в изобретении и формуле изобретения. Толщина элемента 30 зажима в любой точке является толщиной, измеренной по плоскости поперечного сечения минимальной площади, например, расстоянием измеренным по плоскости A-A между линиями t-t и t'-t'. В другом примере толщина Т (фигура 4) является толщиной, измеренной в средней точке элемента 30 зажима.

Как известно в данной области техники, взрывная сила, создаваемая путем инициирования взрывного заряда 22 (фигура 3) детонатора 16 может быть описана по отношению к "взрывному конусу" взрывной силы, появляющейся из взрывного заряда 22 при его инициировании. На фигурах 2В-1 и 2D-1 показан гипотетический взрывной конус C, который не предназначен для приблизительного приравнивания к действительному взрывному конусу, но который предназначен только для того, чтобы быть гипотетическим геометрическим устройством для обеспечения получения исходных точек для определения мест положения и ширины элемента 30 зажима. Такое определение дополнительно облегчается с учетом того, что часть элемента 30 зажима от и между его ближайшим концом 30b до средней точки включает в себя ближайшую секцию 31b (фигура 2D) элемента 30 зажима и что часть между средней точкой элемента 30 зажима до его дальнего конца 30а включает в себя дальнюю секцию 31а (фигура 2D) элемента 30 зажима. Как определено в других местах патента, средняя точка элемента 30 зажима находится на пересечении с удлинением продольной оси L-L.

Считается, что гипотетический взрывной конус C происходит из проекции периферии выпускного конца 16а детонатора 16 (фигура 3) на воображаемую плоскость I-I (фигуры 2В-1 и 2D-1), которая проходит через разгрузочный конец 14а (фигура 2F) канала 14, перпендикулярному продольной оси L-L канала 14. Разгрузочный конец канала 14 определяется как место нахождения в канале 14, в котором расположен кончик выходного конца 16а детонатора. В показанном варианте осуществления изобретения внутренняя поверхность упоров 28а, 28b определяет разгрузочный конец 14а, который проходит через плоскость I-I. Поверхность взрывного конца C указана пунктирно-штриховыми линиями на фигурах 2В-1 и 2D-1, данные линии проходят обратно на плоскости I-I к вершине (не пронумерована) гипотетического взрывного конуса C для того, чтобы ясно показать его угол "" при вершине. Образец эффекта действительного взрыва, вызванного инициированием взрывного заряда 22 отличается от (больше, чем) гипотетического конуса C. Тем не менее вышеуказанный гипотетический взрывной конус C, как определено, является полезным для определения местоположения на элементе 30 зажима с точки зрения пересечения дальнего отрезка 31а элемента зажима с гипотетическим взрывным конусом C различных углов "" при вершине. Угол "" при вершине, показанный на фигурах 2В-1 и 2D-1, составляет девяносто градусов.

Со ссылкой вновь на фигуры 2В, 2D и 4 определены размеры и конфигурация элемента 30 зажима с целью уменьшения толщины, которая определяется при движении от ближайшего конца 30b, по меньшей мере, до точки, которая пересекается взрывным конусом C, имеющим угол "" при вершине, составляющей девяносто градусов, как показано на фигурах 2В-1 и 2D-1. Толщина элемента 30 зажима выбирается достаточно большой для того, чтобы быть эффективной защитой от шрапнели, созданной инициированием детонатора 16, но не такой толстой, чтобы потребовать достаточной силы для изгибания элемента 30 зажима с целью бокового вставления линий для передачи сигнала в канавку 32 для удерживания линии.

Элемент 30 зажима имеет ширину, которая в основном равна ширине w (фигуры 2A, 2B и 2G), которая является шириной элемента 30 зажима на его ближнем конце 30b. Ширина элемента 30 зажима от ближнего конца 30b до дальнего конца 30a должна быть достаточно большой для того, чтобы не только надежно удерживать линии 40 для передачи сигнала, но и чтобы элемент 30 зажима мог служить эффективно как защита от шрапнели. Из фигуры 2В-1 следует, что ширина данной конструкции элемента 30 зажима лучше всего выражается через ширину, которая является достаточно большой для того, чтобы закрыть, т. е. заблокировать или загерметизировать взрывной конус с вышеуказанного угла при вершине. Такое определение включает в себя ширину элемента 30 зажима и расстояние от разгрузочного конца канала 14, как определено глубиной канавки 32 для удерживания линии. Как следует из фигуры 2В-1, ширина элемента 30 зажима больше ширины, требуемой для того, чтобы закрыть показанный взрывной конус C, имеющий угол "", который составляет девяносто градусов и является достаточно большим для закрывания взрывного конуса C, имеющего более широкий угол при вершине, например, сто градусов или даже больше. Как следует из фигуры 2D-1, элемент 30 зажима описывает более 180^o на разгрузочном конце канала 14, поэтому длина элемента 30 зажима больше, чем адекватная для защиты от шрапнели.

Как следует из фигуры 2D-1, толщина элемента 30 зажима в показанном варианте осуществления изобретения определяется при движении от ближнего конца 30b к средней точке элемента 30 зажима. Средняя точка элемента 30 зажима определяется как пересечение продольной оси L-L с элементом 30 зажима. От данной средней точки до приблизительного пересечения элемента 30 зажима с взрывным конусом C, имеющим угол "" при вершине около девяносто градусов, толщина элемента 30 зажима является в основном равномерной. От данной точки до дальнего конца 30а толщина элемента 30 зажима изменяется и увеличивается для того, чтобы образовать дальний конец 30а и направляющую 34а на входе.

Ближний конец 30b элемента 30 зажима имеет две полости 38а, 38b для снятия напряжения (фигуры 2A и 2D), образованные, соответственно на первой боковой стороне 12е и второй боковой стороне 12f (фигура 2A) соединительного блока 10. Данные полости для снятия напряжения помогают снять напряжение там, где может быть площадь высокого напряжения, что спос