Brevet FR2428233A1 — publié le 19800104

La présente invention a pour objet un bouchon allumeur à retard pour engins pyrotechniques, ces engins pouvant autre notamment des grenades utilisables à la main ou avec des moyens/éeeunaiçues cement, et ayant des fonctions explosives, fumigènes, éclairantes ou combinées. le brevet français nO 76 00800 décrit un bouchon allumeur pourvu d'un levier de déclenchement muni d'une goupille de verrouillage et associé à un mécanisme de percussion d'un module pyrotechnique étanche. Celui-ci comprend une amorce, une composition retard, un explosif primaire et une charge principale d'amorçage aptes à assurer l'initiation de la charge de l'engin associé, ce module étant solidarisé de manière étanche avec le corps du bouchon. Ce bouchon présente l'avantage de garantir une étanchéité suffisante entre le système d'allumage et les autres éléments constitutifs de la chaîne pyrotechnique du module, de telle sorte que l'explosif primaire ne puisse être initié autrement que par l'intermédiaire de la composition retard. La première addition n0 76 17428 au brevet précité décrit des moyens pour guider en rotation le levier de déclenchement sur un secteur angulaire déterminé, après déverrouillage de ce levier, de façon à permettre un échappement quasi-instantané du levier en question aussitôt qu'il a dépassé le secteur angulaire de guidage. Suivant un mode de réalisation préféré, le corps du bouchon est ainsi pourvu de deux rampes latérales agencées sous le levier de déclenchement, de manière à guider ce dernier en rotation après déverrouillage, par coopération des rampes avec deux joues latérales correspondantes du levier. Dans ces deux réalisations connues, le module pyrotechnique, qui est monté à poste fixe par rapport au corps du bouchon, constitue une chaîne pyrotechnique complète, capable de fonctionner en cas d'excitation accIdentelle de l'amorce, en dehors du déclenchement mécanique normal par le levier et son mécanisme de percussion associé, ce déclenchement normal comprenant dans 11 ordre, le dégoupillage, l'échappement du levier et la percussion de l'amorce. On a ainsi observé que des grenades à main peuvent exploser accidentellement en cas de chute sur un sol/dur, de stockage prolon gé dans des locaux à température anormalement élevée, d'exposition à des champs électromagnétiques entraînant soit des courants induits soit la formation de charge électro-statique pouvant conditionner soit par action directe soit par décharge, un fonctionnement intempestif d'amorce. De plus, les grenades actuelles sont parfois pourvues de goupilles de sécurité pouvant etre extraites par simple traction, ce qui présente également un danger d'explosion accidentelle. L'invention a donc pour but d'améliorer la sécurité du stockage et de l'utilisation de ces engins pyrotechniques, notamment en supprimant tout risque de déclenchement accidentel de la charge principale d'amorçage et par conséquent de la charge de l'engin correspondant. A cet effet, conformément à l'invention, le module pyrotechnique est séparé de la charge principale d'amorçage, et le bou chon allumeur est muni d'un dispositif de sécurité capable d'interdire le déclenchement de la charge principale d'amorçage dans le cas où l'excitation de l'amorce a une origine autre que le mécanisme normal de percussion du bouchon. Ce dispositif de sécurité assure ainsi une interruption de la chaîne pyrotechnique interdisant tout fonctionnement de la charge pyrotechnique finale, en cas d'excitation accidentelle de l'amorce, en dehors des actions mécaniques normales de dégoupillage, d'échap- pement du levier, et de percussion. Suivant un mode de réalisation préféré, le dispositif de sécurité comprend un écran fixe, interposé entre la charge principale d'amorçage et l'explosif primaire de la chaîne pyrotechnique du module, ainsi que des moyens pour faire pivoter automatiquement la chaîne pyrotechnique de l'amorce à ltexplosif primaire au moment de la percussion, afin d'effacer ltéerar en plaçant explosif primaire en regard d'un relais d'amorçage logé dans l'écran et capable de déclencher l'explosion de la charge principale d'amorçage,lors- qu'il est excité par l'explosion de la charge primaire. Suivant une particularité de l'invention, le dispositif de sécurité comporte à cet effet un système élastique apte à faire pivoter le module pyrotechnique d'une première position telle que la chargepri- maire est décalée angulairement par rapport au relais d'amorçage en étant séparée de celui-ei par toute l'épaisseur de l'écran transversal, à une seconde position angulaire dans laquelle la charge primaire vient se placer en regard du relais d'amorçage ; ce système élastique est complémentairement associé à des moyens de blocage du module dans sa première position, tant que le levier de déclenchement du module n'est pas séparé de celui-ci. Ainsi, le module ne peut pivoter pour placer la charge primaire en regard du relais d'amorçage de la charge principale, que s'il est libéré du moyen de blocage en rotation, cette libération ne pouvant intervenir que lorsque le levier de déclenchement est dégoupillé et se sépare du corps du bouchon. Le processus de fonctionnement d'un bouchon selon l'invention est alors schématiquement le suivant - extraction de la goupille - rotation initiale du levier provoquée par son ensemble de percussion. - rotation finale du levier avec échappement du système de percussion, et percussion de l'amorce. - échappement du levier provoquant le dégagement des moyens de blocage et la rotation du module, avec effacement de l'écran. - mise à feu de la charge pyrotechnique prineipale par la charge pyrotechnique primaire. l'effacement de l'écran d'interruption de la chaîne pyrotechnique n'intervient qu'à la fin des opérations mécaniques de rotation et d'échappement du levier de déclenchement et est lié à celles-ci, de sorte que la sécurité d'utilisation et de stockage du bouchon allumeur selon l'invention est totale. D'autres particularités et avantages de l'invention appa raîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donné à titre d'exemple non limitatif, on a représenté un mode de réalisation du bouchon allumeur selon l'invention. - La figure 1 est une vue en demi-coupe et demi-élévation longitudinale d'un mode d'exécution du bouchon allumeur conforme à l'invention. - La figure 2 est une vue en plan de dessus du bouchon allumeur de la figure 1 , dont la goupille est pourvue d'un anneau de sécurité. - La figure 3 est une vue en élévation du bouchon des figures 1 et 2. - La figure 4 est une vue en élévation du bouchon allumeur suivant la direction de la flèche F de la figure 3. - La figure 5 est un bloc diagramme représentant les différentes phases du processus de fonctionnement du bouchon allumeur des figures 1 à 4. Dans sa forme de réalisation représentée aux figures 1 à 4, le bouchon allumeur à retard pour engins pyrotechniques tels que grenades à main, comporte un corps 1 de préférence en alliage léger, dont est solidarisé par encastrement axial et par une collerette 2 de sertissage, un module pyrotechnique 3. L'étanchéité entre le module 3 et le corps 1 est réalisée par un joint annulaire 4 encastré dans la paroi d'un étui métallique 5 formant l'enveloppe du module 3. le corps 1 est muni d'un mécanisme de commande qui comporte un levier de déclenchement 6 muni d'une goupille transversale 7 de verrouillage, équipée d'un anneau 8 de préhension. Ce mécanisme comprend également un dispositif élastique percuteur (9, 11, 12) constitué par un ressort 9 enroulé autour d'un axe transversal 13, et qui coopère avec une chape 11 portant un percuteur 12, ce dispositif percuteur pouvant tourner autour de l'axe 13. Ce dernier est maintenu par les flancs ou joues latérales 14 du levier de déclenchement 6. le bouchon allumeur est pourvu de deux rampes latérales in curvées 15 (figure 3), agencées sous le levier 6 de manière à guider ce dernier en rotation après déverrouillage par coopération des rampes 15 avec les joues 14. Conformément à la présente invention, le bouchon allumeur est muni d'un dispositif de sécurité capable d'interdire le déclen- chement de la charge principale d'amorçage 16, dans le cas où l'excitation de l'amorce 17 a une origine autre que le mécanisme normal de percussion 9, 11, 12 du bouchon. le dispositif de sécurité prévu par l'invention comprend ainsi un écran 18 transversal fixe, qui sépare la charge principale d'a- morçage 16 de l'explosif primaire 19 faisant partie du module 3, ce dispositif comprenant complémentairement des moyens pour faire pivoter automatiquement la chaîne pyrotechnique contenue dans le module 3 au moment de la percussion de l'amorce 1 7 par le percuteur 12. Cette rotation de l'étui cylindrique 5 autour de son axe a pour but d'effacer l'écran 18 en plaçant l'explosif primaire 19 en regard d'un relais d'amorçage 21çl0gé dans l'écran 18, et capable de déclencher l'explosion de la charge finale 16 lorsqu'il est excité par l'explosion de la charge primaire 19 et de son renforçateur 24. Dans la réalisation représentée, l'écran 18 est réalisé d'une seule pièce avec le corps 1 , en constituant une cloison transversale entre le module 3 et la charge finale d'amorçage 16. Ainsi, la charge principale d'amorçage 16 est ici séparée du module pyrotechnique proprement dit 3, alors que dans la réalisation décrite au brevet précité 76 00800 elle faisait partie de celui-ci. Le module pyrotechnique 3 est constitué par les éléments suivants, logés les uns à la suite des autres dans l'étui métallique 5 - l'amorce percutante 17 emmanchée sur l'étui 5 et maintenue sur celui-ci par la collerette 2 sertie. L'étanchéité du montage de l'amorce 17 est assurée par un Joint torique 22 interposé entre l'extrémité de l'amorce et l'étui 5. - une composition retardatrice 23 comprimée dans l'étui 5. - l'explosif primaire 19, comprimé, dont l'initiation est assurée par effet thermique en fin de combustion de la composition retardatrice 23. - un explosif d'amorçage 24/exOealstteitpuaarntlAeexprlenfofreateur 19, et capable de transmettre la détonation au relais d'amorçage 21, lorsque les conditions de transmission sont réalisées, c'est-àdire lorsque l'explosif d'amorçage 24 et le relais 21 sont placés en regard l'un de l'autre. La charge principale d'explosif d'amorçage 16 est comprimée dans le corps 1 à l'extrémité de celui-ci au-delà de l'écran 18, et elle est maintenue en place par un godet métallique 25 solidaire du corps 1 par sertissage. L'écran transversal 18 faisant partie du corps 1, interdit toute transmission de détonation entre le chargement primaire 19, 24 et le chargement explosif 21, 16 dans la configuration représentée à la figure 1, dans laquelle la charge primaire 19, 24 se trouve placée à l'opposé du relais 21. Un vernis 26 assure l'étanchéité au niveau du godet 25. La présente invention prévoit que le dispositif de sécurité du bouchon comporte un système élastique apte à faire pivoter le module pyrotechnique 3 d'une première position (représentée à la figure 1), telle que la charge primaire 19, 24 est décalée angulairement par rapport au relais d'amorçage 21 en étant séparée de celuici par toute l'épaisseur de l'écran 18, à une seconde position angulaire dans laquelle la charge primaire 19, 24 vient se placer en regard, ou au-dessus du relais 21. Ce système élastique est associé à des moyens de blocage du module 3 en rotation dans la première po- sition précitée, tant que le levier 6 ne s'est pas échappé après mise en oeuvre du mécanisme élastique 9, 11. Dans la réalisation représentée, ce système élastique est constitué de la manière suivante. il comporte un ressort de torsion 27 enroulé autour de extrémité de l'étui 5 contenant l'amorce 17, et placé en appui sur l'extrémité correspondante du corps 1. L'une des extrémités 27a du ressort est prise dans la collerette 28 de l'étui 5, tandis que son autre extrémité 27b prend appui sur la partie droite (figure 1 du corps 1). L'extrémité 27a est agencée pour venir en butée contre un ergot 29 solidaire du corps 1, lorsque l'étui 5 a pivoté autour de son axe quand le ressort de torsion 27 est libéré. L'ergot 29 assure d'autre part l'immobilisation en translation du module 3, dont la rotation est limitée à 1800 environ par cet ergot 29. L'étui 5 présente, au niveau de l'amorce 17, un évidement 31 dans lequel pénètre un doigt terminal 32 faisant partie du levier 6. Ce doigt bloque l'étui 5 en rotation dans la première position précitée, représentée à la figure 1, tant que le levier de déclen chement 6 reste maintenu en place sur le corps 1, par la goupille de sécurité 7. Celle-ci avec son anneau 8, assure le verrouillage du levier de déclenchement 6 par rapport au corps 1. la goupille 7 est réalisée de telle sorte qu'elle ne peut etre extraite que par un double mou vement de rotation et de traction. Cette goupille de haute sécurité est ainsi constituée d'un fil métallique unique de torsion, comportant une première branche 7a traversant trarsversalement le corps 1 ainsi que les oreilles 14 du levier 6, et une seconde branche 7b placée en appui sur le levier 6. Celle-ci comprend dans sa partie médiane un enroulement hélicoïdal visible à la figure 2, et se termine par une boucle 7c venant prendre appui élastiquement sur l'extré- mité 7d de la première branche, cette extrémité 7d faisant saillie latéralement du corps et de l'oreille 14.En effet, le fil formant la goupille 7 est réalisé avec une torsion telle que la boucle 7c est élastiquement appliquée sur 11 extrémité 7d. De ce fait, l'extraction de la goupille 7 nécessite d'abord un mouvement de rotation de la branche 7b pour dégager sa boucle 7c de l'extrémité 7d, puis une traction transversale pour tirer la bran che 7a à l'extérieur du corps 1 et des oreilles 14. Ces mouvements de rotation et de traction sont respectivement symbolisés par la flèche R portée sur la figure 3 et la flèche T portée sur la figure 4. Un joint 34 placé sur le corps 1 coaxialement au module 3, assure une liaison étanche avec l'artifice sur lequel est monté le bouchon allumeur. Le bouchon allumeur selon l'invention étant monté sur un engin tel qu'une grenade explosive par exemple, son fonctionnement est le suivant. On dégoupille la grenade en extrayant par rotation (R) et traction (foc) combinées la goupille 7 au moyen de l'anneau 8, puis on la lance. Cette première phase est représentée en (A) sur le bloc diagramme de la figure 5. Le levier de déclenchement 6 n'est plus alors maintenu dans sa position de verrouillage représentée à la figure 1, de sorte que la sollicitation élastique du ressort 9, par l'intermédiaire du percuteur 12, le fait pivoter autour de l'axe 13. Cette seconde phase est indiquée en (B) à la figure 5. Après une rotation supérieure à 50 degrés, le levier 6, dont les flancs ou oreilles 14 ne peuvent plus prendre appui sur les rampes 15 du corps 1, se sépare de ce dernier. Simultanément à la percussion de l'amorce 17 par le percuteur 12, et au moment où s'effectue l'éjection du levier 6, le module py rotechnique 3 est libéré du doigt de blocage 32 qui s'échappe de l'évidement 31 du module 3. Ce dernier tourne alors autour de son axe sous l'action du ressort de torsion 27 libéré par l'échappement du doigt 32, jusqu'à ce que l'extrémité 27a de ce ressort vienne en butée contre l'ergot 29, après une rotation d'environ 180 degrés. Au terme de cette rotation, le chargement primaire 19, 24 est en regard, ou en ligne avec le relais d'amorçage 21 de la charge principale d'explosif 16. Au terme du retard fixé par la composition retardatrice 23, l'explosif primaire 19 est excité et provoque la détonation de l'explosif d'amorçage 24. Ce dernier excite le relais d'amorçage 21 à travers la paroi 35 de faible épaisseur par rapport à celle de l'écran 18, qui est réservée entre le relais 21 et l'explosif 24. le relais 21 provoque ensuite la détonation de la charge d'explosif principale 16. Ainsi, si pour une raison quelconque, l'amorce 17 du module 3 est excitée sans qu'il y ait eu utilisation du système mécanique 9, 11, 12 du mécanisme de percussion et éjection du levier 6, la détonation de l'explosif primaire 19 et de l'explosif d'amorçage 24 est arrêtée dans sa transmission au chargement explosif 16 par l'écran métallique 18, et l'engin équipé du bouchon ne peut exploser. En d'autres termes, la charge pyrotechnique finale 16 ne peut être déclenchée que stil y a eu au préalable effacement de l'écran 18 qui la sépare de la charge primaire 19, 24. Dans la cinématique du fonctionnement du bouchon allumeur telle que décrite cidessus, cet effacement ne peut intervenir que s'il y a eu au préalable rotation et éjection du levier de déclenchement 6. Sur le diagramme de la figure 5, l'étape C est celle de la rotation finale du levier 6 et de la percussion de l'amorce 17, suivie simultanément par l'échappement du levier 6 (phase D) et par la mise à feu de la composition retardatrice 23 (E).L'échappement du levier autorise l'effacement de l'écran 18 par rotation du module 3 (phase D1), tandis que la mise à feu de la composition retardatrice 23 déclenche la charge primaire 19, 24 (phase E1), celle-ci étant suivie de la phase finale E2 de détonation de la charge 16. Par rapport aux bouchons allumeurs décrit au brevet 76 00800 et à sa première addition, le bouchon allumeur suivant la présente invention comporte encore l'avantage d'être pourvu d'une goupille de haute sécurité, qui ne peut etre extraite accidentellement par une simple traction, puisqu'il faut combiner deux mouvements de rotation et de traction pour l'enlever. Ainsi, les perfectionnements prévus par la présente invention améliorent considérablement la sécurité de stockage et d'utilisation du bouchon allumeur et de l'engin sur lequel il est monté. L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation dé crite et peut comporter des variantes d'exécution; notamment le système élastique mettant en rotation le module pyrotechnique peut etre exécuté de toute autre façon équivalente. REVENDICATIONS 1 - Bouchon allumeur à retard pour engins pyrotechniques, comportant un mécanisme de percussion coopérant avec un module pyrotechni que pourvu d'une amorce, d'une composition retard, d'un explosif primaire aptes à assurer l'initiation de la charge de l'engin associé et agencés de façon que l'explosif primaire ne puisse être initié sans passer par l'intermédiaire de la composition retard, caractérisé en ce que le module est séparé de la charge principale d'explosif d'amorçage, et en ce que le bouchon est muni d'un dispositif de sécurité capable d'interdire le déclen chement de la charge principale d'amorçage dans le cas où ltexci- tation de l'amorce a une origine autre que le mécanisme normal de percussion du bouchon. 2 - Bouchon allumeur suivant la revendication 1 destiné en particulier aux grenades à lancement manuel ou mécanique, caractérisé en ce que le dispositif de sécurité comprend un écran fixe, interposé entre la charge principale d'amorçage et la partie terminale du module pyrotechnique contenant l'explosif primaire, ainsi que des moyens pour faire pivoter automatiquement le module pyrotechni que au moment de la percussion normale, afin d'effacer l'écran en plaçant l'explosif primaire en regard d'un relais d'amorçage logé dans l'écran, et capable de déclencher l'explosion de la charge principale d'amorçage lorsqu'il est excité par l'explosion de la charge primaire. 3 - Bouchon allumeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de sécurité comporte un système élastique apte à faire pivoter le module pyrotechnique d'une première position telle que la charge primaire est décalée angulairement par rapport au relais d'amorçage en étant séparée de celui-ci par toute l'épaisseur de l'écran transversal, à une seconde position angulaire dans laquelle la charge primaire vient se placer en regard du relais d'amorçage, ce système élastique étant associé à des moyens de blocage en rotation du module dans la première position tant que le levier de déclenchement du module ntest^ pas séparé de celui-ci. 4 - Bouchon allumeur suivant la revendication 3, dont le module pyrotechnique est un étui allongé, engagé à l'intérieur du corps du bouchon et séparé de la charge principale d'amorçage par l'écran précité, caractérisé en ce que cet étui présente un évi dement dans lequel pénètre un doigt terminal d'un levier de déclenchement du bouchon, ce doigt bloquant étui en rotation dans la première position précitée tant que le levier de déclen chement reste maintenu en place, sur le corps du bouchon. 5 - Bouchon allumeur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le système élastique de mise en rotation du module pyrotech nique comporte un ressort de torsion enroulé autour de l'extré mité de l'étui contenant l'amorce, avec une de ses extrémités en appui sur le corps du bouchon tandis que la seconde extrémité est solidarisée avec l'étui et agencée pour venir en butée con tre un ergot solidaire du corps du bouchon lorsque l'étui a piyoté autour de son axe,après dégagement du doigt de blocage en rotation lors du déclenchement du bouchon par la séparation du levier. 6 - Bouchon allumeur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le levier de déclenchement du mécanisme de percussion est maintenu assuJetti au corps du bouchon par une goupille de sécu rité réalisée de telle sorte qu'elle ne peut être extraite que par un double mouvement de rotation et de traction. 7 - Bouchon allumeur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la goupille est constituée d'un fil métallique de torsion comportant une première branche traversant transversalement le corps ainsi que des oreilles latérales du levier, et une seconde branche placée en appui sur le levier et qui se termine par une boucle venant prendre appui élastiquement sur l'extrémité de la première branche, cette extrémité faisant saillie latéralement du corps et de l'oreille du levier, de sorte que l'extraction de la goupille nécessite d'abord un mouvement de rotation de la seconde branche pour dégager sa boucle de l'extrémité de la première branche, puis une traction transversale pour tirer cette première branche à l'extérieur du corps et du levier.