Brevet FR2363536A1 — publié le 19780331

La présente invention concerne la production des ex explosifs. Le procédé de production d'un explosif destiné à l'amor çage d'un dispositif déflagrant selon l'invention peut steffeeQuer suivant l'un quelconque des trois modes d'exécution indiqués ciaprès ou suivant une combinaison quelconque de ces modes. 1. l'explosif est produit en quantité relativement faible qui correspond de préférence à une demande individuelle d'utilisation; 2. le régime de production de l'explosif est relative ment faible et de préférence il n'est pas sensible ment supérieur à son débit d'utilisation pour l'amorçage; 3. La production de l'explosif est sensiblement con tinue ou s'effectue en même temps qu'il est utilisé. Il est possible de produire un lot d'explosif qui suffit pour plusieurs demandes individuelles d'utilisation mais qui est faible par rapport aux lots classiques. Pour satisfaire une demande totale de production pendant une période déterminée, plusieurs de ces lots peuvent être produits pendant cette période et peuvent être séparés en les éloignant les uns des autres et/ou en les disposant de façon à les isoler-et à éviter la propagation d'une explosion qui peut se produire dans l'un d'eux. L'importance maximale que peut avoir chaque lot dépend du type d'explosif et des conditions dans lesquelles il doit être produit. L'explosif primaire d'un composé d'amorçage classique destiné à des cartouches à percussion sur le bourrelet est la styphnate de plomb. On peut produire un lot de styphnate suffisant pour 20 charges 'amorçage, par exemple destinées à des cartouches à percussion sur le bourrelet et le répartir entre les douilles de ces cartouches au cours d'une opération continue. Des agencements correspondants peuvent être réalisés pour les amorces en capsule des cartouches de fusils de chasse. Il est évident que des lots plus importants nécessitent des précautions supplémentaires, mais des lots qui peu vent atteindre plusieurs dizaines de grammes peuvent être produits à des intervalles d'une minute environ.Des lots peuvent aussi être combinés pour une demande individuelle d'utilisation ou pour une demande de production totale s'ils ne sont pas utilisés immédiatement. Dans l'agencement qui est le plus avantageux, un lot correspond à une demande individuelle d'utilisation. L'explosif peut ainsi être produit et utilisé simultanément lorsque sa production s'effectue in situ dans un dispositif d'utilisation. Les termes suivants qui sont utilisés dans le présent mémoire ont la signification qui est donnée ci-après. "Dispositif d'utilisation, indique une combinaison d'au moins deux éléments d'un dispositif explosif dont au moins l'un est une masse de cet explosif. L'autre élément peut être un simple récipient ou support de l'explosif tel que la douille d'une cartouche à amorce périphérique ou l'enveloppe d'une capsule. Le dispositif d'utilisation peut être un dispositif explosif terminé mais en général il n'est que partiellement terminé.Par exemple, a) d'autres éléments doivent lui être ajoutéspour constituer le dispositif explosif, par exemple une substance propulsive et une balle dans le cas d'une cartouche à amorce périphérique. b) il peut être nécessaire de remettre les éléments en forme ou de les disposer les uns pas rapport aux autres, par exemple lorsque le composé d'amorçage de la douille d'une cartouche à amorce périphérique est refoulé dans le bourrelet de la douille par un poinçon rotatif classique après formation de 11 explosif dans le culot de la douille. "Production in situ" signifie que l'explosif est produit en corrélation avec au moins un autre élément pour réaliser ladite combinaison. L'explosif peut être produit en un flux continu ou semi-continu mais à un régime qui est faible par rapport à celui des processus classiques continus ou semi-continus. Le flux peut être divisé en tronçons "successifs" par des barrières qui s'opposent à la propagation d'une explosion. Une production continue est plus facile si le processus est continu ou stil est simultané par rapport au stade d'utilisation. La continuité n'implique pas nécessairement une utilisation immédiate car il peut y avoir" emmagasinage du produit actif". Cependant, il existe un trajet d'écoulement continu entre les stades de production et d'utilisation. Dans ce but, on fait en sorte que les régimes de production et d'utilisation correspondent ou correspondent sensiblement au moins en moyenne pendant une période déterminée. Un procédé de production selon l'invention est de préférence automatique. Les matières qui sont nécessaires pour la production de l'explosif peuvent être dosées automatiquement dans un flux ou dans des lots dans des conditions réglées même dans le cas de faibles quantités. De préférence, aussi, un procédé de production automatique est intégré à un stade d'utilisation aussi automatique qui est destiné à produire un dispositif explosif au moins partiellement terminé, par exemple dans le cas de l'amorçage d'une cartouche à amorce sphérique, la production de l'explosif primaire peut être continue et les douilles amorcées peuvent être transmises à une chaîne automatique dans laquelle la substance propulsive est chargée et la balle est introduite. L'explosif doit être un explosif primaire, c'est-àdire qu'il doit être sensible à toutes les conditions d'amor çage suivantes ou à l'une quelconque d'entre elles : chaleur, friction, flamme, étincelle électrique, percussion, etc. Il peut être conçu de façon à produire de la chaleur ou des étincelles en vue de l'allumage d'une substance propulsive. Dans la termilologie utilisée dans le présent mémoire a) le mot "matière"-a un sens général, b) le terme "ingrédient" indique un élément drun compo sé dans lequel les ingrédients continuent à pouvoir être identifiés individuellement, c) le terme "composant" indique une matière qui peut être combinée avec un ou plusieurs autres compo sants pour produire une autre matière dans laquelle aucun des éléments ne peut être identifié indivi duellement. Dans un-procédé quelconque selon l'invention, les matières qui sont mélangées pour produire l'explosif sont de préférence relativement insensibles. Lorsque de telles matières sont sensibles, elles peuvent constituer une faible proportion des matières premières. De préférence, l'explosif est produit par le mélange de tous les autres ingrédients d'un composé. L'explosif peut être produit dans un agent liquide, de préférence de l'eau, qui peut désensibiliser les ingrédients solides qui sont sensibles et/ou qui peut constituer un agent de réaction. Un composant qui est soluble dans un agent de réaction peut être mis en solution dans ce dernier, puis mélangé avec un autre composant. En variante, les composants et l'agent peuvent être indépendants les uns des autres avant d'hêtre mélangés. De plus, si les composants ne réagissent pas dangeu creusement en l'absence d'un agent, ils peuvent être mélangés avant de ltêtre avec cet agent. La présente invention concerne aussi un appareil de production d'un explosif destiné à l'amorçage de dispositifs explosifs qui comprend des dispositifs mélangeant les matières qui constituent ledit explosif à un faible régime et/ou en petites quantités successives qui correspondent de préférence à des demandes individuelles d'utilisation et/ou dans un trajet d'écoulement continu dans lequel des dispositifs introduisent l'explosif part ellement ou complètement formé dans d'autres éléments successifs des dispositifs d'utilisation. Si l'on désire produire de petites quantités successives d'explosif, l'appareil peut comprendre plusieurs dispositifs dont chacun est destiné à distribuer des doses prédéterminées de matière dans des récipients correspondants,de manière que chacun de ces derniers reçoive une dose de chacun des dispositifs de distribution. Les matières distribuées peuvent comprendre les composants d'un explosif et un agent dens lequel ces composants peuvent réagir. Lorsque la production ne s'effectue pas en totalité in situ, les matières premières peuvent être introduites dtune fa çon continue dans une zone de mélange. Elles peuvent comprendre les ingrédients d'un composé explosif et/ou les composants d'un composé ou d'un sel multiple. Ils peuvent êtze mélangés dans ladite zone par faibles quantités ou à un faible régime de production. Les exemples suivants concernent des explosifs qui peuvent être utilisés pour ltamorçage de douilles de cartouches à amorce périphérique. et qui sont produits par le procédé de l'invention. EXEMPLE 1 - STYPENATES a) par double décomposition On utilise les matières suivantes dans les proportions en poids indiquées Styphnate de sodium 27 parties Hypophosphite de plomb 7 parties à sec Sable 25 parties Nitrate de plomb 31 parties étrazène 3 parties Gomme arabique -) à l'état humide Lissapol -) Une dose: prédéterminée des trois premières matières est disposée en forme de poudre dans la douille d'une cartouche à amorce périphérique. Le nitrate de plomb est ajouté aux ingrédients secs dans une solution aqueuse contenant une dispersion de tétrazène. Le produit est séché après la réaction puis 10 % en volume d'eau environ est ajouté au mélange sec pour permettre de la mouler.On fait passer ensuite la douille qui contient le composé pouvant être moulé en regard d'un poinçon rotatif qui le refoule dans le bourrelet de la douille, d'une fa çon classique. On fait passer ensuite le composé moulé par un dispositif de séchage classique et la douille amorcée est manipulse ensuite de la manière habituelle. b) par réaction avec de l'acide styphnaque On mélange les matières suivantes dans les proportions en poids indiquées a) acide styphnques 100 parties b) plomb blanc 100 parties c > verre broyé 50 parties d) nitrate de baryum 50 parties Toutes les matières sont en forme de poudre sèche dont les particules passent par un tamis d'une maille de 0,149 mm. Après avoir été réparti entre les douilles des cartouches, le mélange est humidifié avec de l'eau et on le laisse réagir in situ dans les douilles. Le plomb blanc est un carbonate de plomb basique d'un type qui est utilisé couramment dans les colorants des peintures et dont la formule chimique est 2 PbCo3.Pb(OH)2. La réaction acide/base ne se limite pas à la mise en oeuvre du plomb blanc (carbonate de plomb). Il est possible aussi d'utiliser le monoxide de plomb et l'hydroxide de plomb. Le monoxide de plomb est particulièrement avantageux car il ne donne aucun sous produit. Dans le as de l'hydroxide de plomb, le seul sous produit résultant est de l'eau. Le sous produit du plomb blanc est du C02 qui se dégage. D'autres renseignements sur la production des styphnates sont donnés dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 2 295 104 et dans le brevet allemand nO 2 531 997. EXEMPLE 2 - SELS MULIIIPLES EN PARTICUXIER NITRATO-HYPOPHOSPHITES Dans un premier essai on utilise les matières suivantes dont les pourcentages sont indiqués en poids Nitrate de plomb 40 % Gomme arabique -) à sec Lissapol -) Hypophosphite de plomb 40 % Sable 20 % à 11 état humIde Ces deux dernières matières peuvent être disposées dans la douille sous la forme d'un mélange de poudre auquel on ajoute une solution aqueuse concentrée de nitrate de plomb. En variante, les composés de plomb et le sable peuvent être ajoutés en forme de poudre sèche à laquelle on ajoute séparément une faible quantité d'eau.Cette quantité peut être juste suffisante pour que le composé puisse être moulé tandis que dans la première variante, le produit peut être séché jusqu'à ce qu'il soit sous une forme permettant de le mouler. On peut faire passer la douille en regard d'un poinçon rotatif classique pour tasser le composé dans le bourrelet. EXEMPLE 3 - AZOT1In)RURES On produit des composés d'amorçage de la façon suivante a) On dispose 3,5 mg d'azothydrure de sodium mélangé avec 3,5 mg de verre en poudre dans la douille d'une cartouche à amorce périphérique et on ajoute une dose de 17,8 pl d'une solution aqueuse de nitrate de plomb à 50 %. b) On dose 4 mg de verre en poudre dans la douille d'une cartouche à amorce périphérique et on ajoute les solutions suivantes dans l'ordre indiqué I 12 ul d'une solution de nitrate de plomb contenant 6 mg de matière solide, et II 24 pl d'une solution aqueuse d'azothydrure de ba ryum contenant 4 mg d'azothydrure solide. c) On dose dans la douille d'une cartouche à amorce périphérique 9,3 mg de poudre qui continent 6,7 mg d'hydrophosphite de plomb et dont le solde est du verre en poudre. On ajoute à cette poudre 9,5 ul d'une solution aqueuse d'asothy- drure de sodium à 28 % qui donne un composé d'amorçage total de 12 mg. Divers modes de réalisation de l'appareil selon l'invention seront décrits plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel La figure 1 est une vue en plan d'un appareil d'amor çage de munitions selon l'invention ; et Lea figures 2 à 4 sont des schémas de disposltifs d'alimentation différents mis en oeuvre dans des techniques de production continue selon l'invention. La figure 1 représente plusieurs modules de roues comportant des alvéoles dont trois sont représentés en 10, 12 et 14. Un dispositif d'alimentation approprié indiqué par la flèche 16, introduit les douilles de cartouches à amorce périphérique dans le module 10 qui les transmet à une vitesse prédéterminée au module 12. Dans ce dernier, une dose prédéterminée d'un premier composant qui est nécessaire pour que s'effectue la réaction chimique produisant un explosif primaire est introduit dans chaque douille, de la manière indiquée 3par la flèche 18. Les douilles sont alors transmises successivement au module 14 dans lequel elles reçoivent une dose prédéterminée d'un second composant qui est nécessaire pour produire un explosif, de la façon indiquée par la flèche 20. Au moins l'un de ces modules distribue un liquide qui, de préférence, est de l'eau. Un ou deux modules peuvent distribuer des ingrédients d'un composé d'amorçage différent de l'explosif primaire qui doit être produit dans la douille. Le traitement ultérieur dépend de la nature chimique de la réaction qui doit se produire. En cas de besoin, des dispositifs peuvent mélanger les ingrédients dans la douille. D'autres dispositifs peuvent aussi enlever-le liquide en excès dans la douille lorsqu'il cesse d'être nécessaire pour la réaction. Dans tous les cas, les douilles sont finalement transmi- ses à une étuve indiquée schématiquement en 22 où le composé quelles contiennent est séché. Les douilles amorçées et séchées peuvent alors être transmises à une chaîne, de préférence automatique, qui les charge de substance propulsive et qui introduit la balle si la cartouche ne doit pas être tirée à blanc. Les figures 2 à 4 représentent schématiquement les dispositions générales que peuvent avoir des dispositifs d'alimentation mis en oeuvre dans les techniques de production continue de l'invention. Dans le premier mode de réalisation qui est représenté sur la figure 2, les ingrédients d'un composé d'amorçage amont avancés le long de trajets 110 et 112 vers une zone de mélange 114. Chaque ingrédient est relativement insensible mais les substances qui réagissent pour produire un explosif primaire sont incorporées dans les trajets 110 et 112. Il va de soi que ces deux trajets ne sont représentés qu'à titre d'exemple et qu'il peut y avoir n'importe quel nombre de trajets d'écoulement d'arrivée, par exemple un trajet pour chaque ingrédient du mélange autre que l'explosif sensible et un trajet pour chaque composant qui est nécessaire pour produire ce dernier.Cependant, de préférence, chaque fois que cela est possible, les ingrédients qui s'écoulent le long des trajets ont été mélangés au préalable. Les ingrédients sont mélangés en petite quantité dans la zone 114 et dans l'exemple représenté ils sont distribués imméaiatement de cette zone en petites quantités prédé- terminées dans des récipients tels que les douilles de cartouches à amorce périphérique indiquées en 116. Un distributeur approprié indiqué schématiquement 118 peut régler la quantité de mélange qui passe de la zone 114 dans chaque douille 116. En variante ou en plus, des barrières de commande 120, 122 peuvent être disposées dans les canalisations d'écoulement 110, 112 afin de régler l'introduction des matières dans la zone de mélange. Dans un autre mode de réalisation représenté sur la figure 9, les matières circulent continuellement le long de trajets d'écoulement fermés 124, 126. La zone de mélange est indiquée en 128 et des dispositifs réglables 130, 132 soutirent des quantités réglées d'ingrédients des circuits fermés 124, 126 pour les introduire dans la zone 128. Cette dernière comprend un orifice de distribution 134 qui introduit le mélange dans la douille d'une cartouche ou dans l'enveloppe d'une capsule. Des dispositifs appropriés peuvent introduire la matière dans chaque circuit fermé pour compenser la quantité qui en est soutirée. Ce mode de réalisation de l'invention ne se limite pas à la distribution immédiate du mélange après qu'il a dté formé ni à une zone de mélange " localisée" telle que celle représentée sur les figures 3 et 4. Au contraire, les ingrédients peuvent être introduits par des trajets d'écoulement 136, 139 repré sentés sur la figure 4 dans une première extrémité d'une zone de mélange tubulaire 140. Le tube 140 peut avoir la forme du "Static Mixer" produit par Kenics Corporation de Danvers, Massachusetts, U.S.A. Un tel mélangeur est décrit dans un article intitulé "Static Mixer" du numéro de Juin 1970 de Chemical and Process Engineering. Si le mélange ne doit pas être introduit immédiatement dans des récipients tels que les douilles ou les enveloppes de capsule , il peut être pompé le long de canalisations. De telles canalisations peuvent comporter des barrières disposées à des intervalles sur leur longueur, de manière à les diviser en des régions prédéterminées, et à localiser une explosion entre ces barrières. Le flux d'explosif peut avoir une forme en section telle qu'il puisse être divisé transversalement afin dsêtre distribué dans des récipients. Cependant, la répartition du flux en quantités prédéterminées peut eAtre effectuée par n'importe quel dispositif de distribution à l'extrémité de sortie. Sur la figure 2, des matières relativement insensibles peuvent être introduites par les barrières dans la zone de mélange en proportions prédéterminées qui correspondent à une demande individuelle d'utilisation. Le mélange peut être distribué immédiatement et d'autres quantités semblables peuvent être introduites par les barrières dans la zone de mélange. Il est possible de faire fonctionner le mode de réalisation de la figure 3 d'une manière analogue. En variante, dans l'un et l'autre mode de réalisation, le distributeur situé à l'orifice de sortie de la zone de mélange peut être agencé de façon à répartir le mélange entre plusieurs dispositifs.Dans l'un quelconque des modes de réalisation des figures 2 à 4, le régime de production total peut êtrefAible par rapport à des procédés continus classiques et, de préférence, il correspond au régime de la demande sur une chaîne qui produit en continu des dispositifs explosifs à l'aide de l'appareil représenté. L'invention ne selon mite pas aux détails des procédés décrits ni aux explosifs indiqués dans les exemples. Dans certains cas, on peut trouver qu'il est inutile de mélanger délibérément les matières. Par exemple, si au moins l'une de celles-ci entre dans une solution qui pénètre dans une masse d'une autre matière sans se mélanger, on peut alors supprimer une opération délibérée de mélange. Cependant, en général, il est préférable de prévoir un mélange délibéré pour que la réaction soit complète. Il est inutile qu'une réaction selon l'invention stef- fectue dans le récipient final. Elle peut s'effectuer dans un autre type de récipient qui peut être conçu de manière à n'imposer que des exigences moins rigoureuses aux conditions de la réaction. La formation de l'explosif peut même s'achever dans ce récipient et le granulé résultant peut être transmis pour la charge du récipient final. Lorsqu'un explosif est produit sur ou autour d'un support, ce dernier doit pénétrer dans un récipient de ce type. Dans certains cas, il peut être possible d'éliminer les sous-produits qui risqueraient d'être nvisibles, par exemple s'ils étaient solubles dans le liquide de réaction, qui pourrait alors être décanté, purgé ou aspiré hors du récipient. Dans tous les cas, un explosif selon l'invention doit pouvoir être utilisé pour l'amorçage de dispositifs d'explosifs. Ces dispositifs sont d'habitude agencés de façon à produire des quantités importantes d'énergie, par exemple en forme de chaleur et/ou de gaz. La production de ces dispositifs implique d'habitude des opérations continues ou semi-continues qui sont répétées pendant une période de durée importante. On fait en sorte que le régime de production d'un processus selon l'invention corresponde à la demande bien qu'il soit possible d'admettre un faible déficit ou un faible surplus qui peut être conservé dans un magasin d'explosif relativement simple. On se rend compte que l'invention s'détend jusqu'à un procédé d'amorçage dans lequel l'explosif qui est produit de la façon décrite plus haut est ut-.- lisé pour la réalisation d'un dispositif d'explosif ou de son amorce, et que l'invention concerne aussi les dispositifs explosifs et les amorces réalisés de cette manière. L'invention concerne particulièrement des.techniques de sécurité destinées à la production de dispositifs sûrs, en particulier des munitions, de préférence en grandes quantités et vraisemblablement à un emplacement déterminé qui nta aucun rapport avec l'emplacement final d'utilisation. I1 va de soi. que de nombreuses modifications peuvent êtes apportées aux procédés et appareils décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICAXIONS 1 - Procédé de production d'un explosif destiné à amorcer des dispositifs déflagrants manufacturés, caractérisé en ce que de petites quantités de cet explosif sont produites successivement. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque quantité d'explosif correspond à une demande individuelle d'utilisation. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'explosif est produit in situ 4 - Procédé de production d'un explosif destiné à amorcer des dispositifs déflagrants manufacturés, caractérisé en ce que le régime de production dudit explosif est relativement faible. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le régime n'est pas sensiblement supérieur au régime d'utilisation dudit explosif pour 11 amorçage. 6 - Procédé de production d'un explosif d'amorçage de dispositifs explosifs manufacturés, caractérisé en ce que la production dudit explosif et son utilisation ultérieure sont sensiblement continues. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dispositifs explosifs sont des munitions. 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit explosif est un styphnate. 9 - Appareil destiné à la production d'un explosif par un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif qui mélange des matières qui produisent ensemble ledit explosif, à un faible régime. et le cas échéant ou en variante. en petite quante tés successives et le cas échéant ou en variante sur un trajet d'écoulement continu, des organes introduisant l'explosif partiellement ou complètement formé dans d'autres éléments successifs des dispositifs d'utilisation. 10 - Appareil selon la revendication 9, destiné à produire de petites quantités successives d'explosif, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs dispositifs de distribution dont chacun est destiné à distribuer une dose prédéterminée d'une matière dans des récipients de manière que chacun de ces derniers reçoivent une dose de chaque dispositif de distribution. 11 - Procédé de formation d'un composé d'amorçage, caractérisé en ce qutil consiste à faire réagir des composants afin de produire un explosif primaire et un sous-produit qui reste dans le composé.