Brevet FR2570816A1 — publié le 19860328

La présente invention concerne la fabrication des cartouches à percussion annulaire et, plus particu lièrement, un procédé pour déposer une composition d'amorçage dans le bourrelet annulaire des étuis de telles cartouches. L'invention concerne également une installa tion pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les cartouches à percussion annulaire, comme par exemple celles qui sont utilisées dans les armes à feu, dans les pistolets de scellement pour le bâtiment ou dans les pistolets d'abattage pour les animaux, comportent un étui pourvu à sa base d'un bourrelet annulaire qui est destiné à être rempli intérieurement par une composition d'amorçage. Après la mise en place de la composition d'amorçage, l'étui est chargé de poudre propulsive,et un projectile est parfois finalement serti sur l'ouverture de l'étui. Les compositions d'amorçage sensibles, utilisées dans de telles cartouches comprennent essentiellement des explosifs tels que du trinitrorésorcinate de plomb, des oxydants tels que du nitrate de baryum et des agents de friction tels que de la poudre de verre ou de graphite. Le problème qui se pose est de remplir de composition d'amorçage l'espace annulaire intérieur du bourrelet de chaque étui, avec une cadence de fabrication élevée, dans des conditions opératoires simples et peu coûteuses, et en minimisant les risques d'explosion. Différents procédés ont déjà été proposés dans la technique antérieure pour tenter de résoudre ce problème, mais aucun d'eux n'a pu permettre de satisfaire simultanément les différentes conditions indiquées précédemment. Ces procédés connus consistent à partir soit d'une composition sèche, soit d'une composition humide qui sera séchée ultérieurement, et à remplir cette composition soit dans un étui à bourrelet préformé, soit dans un étui sans bourrelet, dans lequel un bourrelet est formé lors de l'opération de remplissage, ou après cette opération. Dans un premier procédé connu, on utilise une composition d'amorçage sèche et des étuis sans bourrelet. Les étapes de ce procédé comprennent le dépôt de la composition sèche dans les étuis, et/ou le dépôt de paillet dans les étuis et la formation du bourrelet. La composition remplit naturellement l'espace du vide annulaire pendant la formation du bourrelet. Ce procédé connu présente des inconvénients importants en ce sens que la manipulation de la composition sensible sèche est très dangereuse et que, de plus, la compression sur la composition seche qui s'exerce lors de la formation du bourrelet provoque des explosions importantes. Dans un deuxième procédé connu, on utilise une composition d'amorçage humide et des étuis à bourrelet préformé. Les étapes de ce procédé sont les suivantes : dépôt d'un bloc de la composition humide dans le fond de l'étui ; introduction d'une mèche dans l'étui puis mise à grande vitesse de rotation de la mèche de manière à projeter par centrifugation la composition humide dans l'espace annulaire de l'étui ; et séchage. Ce procédé présente également un certain nombre d'inconvénients du fait que la cadence de fabri cation est faible et que le coût de fabrication est élevé. Dans un troisième procédé connu, on utilise une composition d'amorçage humide et des étuis sans bourrelet. Les étapes de ce procédé sont les suivantes dépôt d'un bloc de la composition humide dans le fond de l'étui ; tassement de ce bloc (facultatif) ; séchage compression et formation du bourrelet. Ce procédé rejoint ainsi le procédé d'amorçage à sec cité précéaemment, Le risque d'explosion--existe donc Dans un quatrième procédé connu, on part d'un mélange très peu sensible composé de : trinitrorésorcinenitrate de plomb, tétrazène, oxydants et agents de friction. La réaction de la trinitrorésorcine et du nitrate de plomb par addition d'eau donne du trinitrorésorcinate de plomb, et on obtient ainsi une composition telle que citée précédemment. Les étapes du procédé sont les suivantes chargement du mélange sec peu explosif dans un étui pourvu d'un bourrelet ; compression ; addition- d'une goutte d'eau ; et séchage. Le procédé de l'invention appartient à la même catégorie que le second procédé indiqué précédemment, puisqu'il fait appel à une composition d'amorçage à l'état humide et à des étuis avec bourrelet préformé. Il s'agit donc plus particulièrement d'un procédé du type dans lequel on dépose un bloc de composition d'amorçage, à l'état humide, dans le fond de chaque étui, on chasse ce bloc dans espace annulaire intérieur du conduit et on sèche ensuite la composition d'amorçage répartie dans le bourrelet. Selon la caractéristique essentielle de l'invention, on chasse le bloc de composition d'amorçage, à l'état humide, par compression au moyen d'un poinçon engagé axialement dans l'étui sous pression. Cette compression de la composition humide est particulièrement simple à mettre en oeuvre comparativement au second procédé connu où il faut chasser la composition par effet centrifuge. En outre, elle permet une cadence de production élevée, tout en minimisant les risques d'explosion. Il est particulièrement avantageux d'utiliser un poinçon ayant une extrémité libre qui présente un profil de révolution généralement arrondi. Ce poinçon sera de préférence entraîné par une presse. De préférence, on ajoute à l'agent de friction des billes de verre, ce qui permet de diminuer en très grande partie les risques d'explosion qui pourraient se produire lors de la compression. L'installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention comporte, de façon en soi connu, une plaque doseuse munie de perforations aptes à recevoir chacune un bloc de composition d'amorçage à l'état humide, une plaque pourvue- d'ergots d'expulsion aptes à passer à travers les perforations de la plaque doseuse pour déloger à chaque fois un bloc de composition et le déposer dans le fond d'un étui, des moyens pour chasser le bloc de composition à l'intérieur du bourrelet de l'étui, ainsi que des moyens de séchage. Conformément à la caractéristique essentielle de l'invention, les moyens pour chasser le bloc de composition à l'intérieur du bourrelet de l'étui comportent un poinçon de compression correspondant à chaque étui et apte à être engagé axialement dans l'étui sous l'action de moyens d'entraînement. Un avantage déterminant de l'invention est la possibilité de travailler "en main" (c'est-à-dire une plaque pourvue d'un grand nombre de logements d'étuis pour le chargement, permettant le travail par lots importants). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit et qui se réfère au dessin annexé, sur lequel les figures 1 à 4 représentent un étui de cartouche à percussion annulaire représenté en coupe, au cours de quatre phases successives de remplissage au moyen d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. la figure 5 montre un exemple de détail du poinçon utilisé à cet effet. On a représenté sur la figure 1 un étui de cartouche 10, à l'état vide, avant son remplissage par une composition d'amorçage conformément au procédé de l'invention. Cet étui de cartouche affecte une forme générale cylindrique de révolution autour d'un axe X-X et orienté de manière que cet axe soit dirigé verticale- ment. Cet étui de cartouche présente, à son extrémité inférieure, un fond 12 et un bourrelet annulaire 14 reliant le fond 12 à l'enveloppe cylindrique de l'étui. Bien que les différentes étapes du procédé de l'invention soient décrites présentement en référence à un seul étui, il doit être entendu que ces étapes sont en fait conduites sur une pluralité d'étuis qui sont maintenus ensemble par un dispositif approprié, du type plaque perforée, et traités simultanément. Les étuis 10 sont tout d'abord disposés sous une plaque doseuse 18 qui est munie de perforations 20 aptes à recevoir chacune un bloc calibré 22 de com -position d'amorçage à l'état humide. Le nombre des perforations 20 correspond au nombre des étuis 10 à traiter et ces perforations sont situées respectivement au-dessus des étuis à remplir. La mise en place préalable de la composition d'amorçage dans les perforations 20 est effectuée par une technique connue dite de "tartinage" qui consiste à faire pénétrer la composition humide dans les perforations 20 au moyen d'un organe du type raclette ou analogue actionné manuel le ment ou automatiquement et destiné à appliquer la composition sur la plaque doseuse et.k la faire pénétrer dans les différentes perforations. La composition d'amorçage, à l'état humide, qui est introduite dans les. ifférentes -perforations 20 se compose essentiellement d'explosifs, d'oxydants et d'agents de friction. A titre d'exemple, on peut utiliser la composition suivante . explosif primaire : - styphnate de plomb 50 * env. - tétrazène 8 % env. oxydant : nitrate de baryum 27 % env. . billes de verre # ( 50 m 15 % env. Ou encore, dans un second exemple . explosif primaire : - styphate de plomb 40 % env. - tétrazène 8 % env. . oxydant : nitrate de baryum 30 % env. . billes de verre 0 ( . sulfure d'antimoine 7 % env. Les billes de verre que l'invention prévoit d'incorporer a-u mélange sont destinées à limiter les risques d'explosion dans l'étape de compression qui sera décrite ultérieurement. Le dépôt des blocs 22 à l'intérieur de chaque étui 10 est effectué au moyen d'une plaque 24 pourvue d'ergots d'expulsion 26 aptes à passer à travers les perforations 20 de la plaque doseuse pour déloger à chaque fois un bloc 22 et le déposer dans le fond de l'étui 10 situé immédiatement en dessous. Pour ce faire, la plaque de matrice 24 est entraînée au moyen d'un dispositif mécanique approprié (non représenté) suivant une direction verticale descendante, comme représenté par la flèche F. Lorsque cette première étape a été réalisée, le bloc 22 se trouve alors au fond de l'étui 10, comme représenté sur la figure 2. L'étape ultérieure consiste à comprimer le bloc 22 de manière à le chasser radialement pour l'introduire à l'intérieur du bourrelet 14 de ltétul. Cette opération est réalisée au moyen d'un poinçon 28 qui est engagé axialement dans l'étui 10 sous une pression d'application élevée. Le poinçon 28 est dirigé verticalement et comporte une extrémité inférieure libre 30 présentant un profil de révolution généralement arrondi, de manière à permettre de chasser le bloc 22 de façon uniforme à l'intérieur du bourrelet 14. Le poinçon 28 est solidaire, par son extrémité supérieure, d'une plaque 32 qui supporte également d'autres poinçons analogues. Cette plaque 32 est déplaçable verticalement et de haut en bas, dans la direction de la flèche F, pour réaliser l'opération de compression. Une fois cette opération de compression terminée, la plaque 32 est déplacée verticalement et de bas en haut de manière à faire sortir le poinçon 28 de l'étui 10.Ce mouvement de translation de la plaque 22 est réalisé par des moyens d'entraînement particuliers qui sont avantageusement constitués par une presse. Une fois cette opération effectuée, le bloc 22 a été chassé dans l'intérieur du bourrelet 14 et il occupe alors la position 34 représentée sur la figure 4. La composition humide ainsi répartie à l'intérieur du bourrelet 14 de chaque étui, qui se trouve encore à l'état humide, doit être séchée par passage des étuis dans un dispositif de chauffageapproprié, tel qu'un tunnel de séchage. Lorsque l'opération de séchage est terminée, on dispose alors, de façon en soi connu, une poudre d'explosif dans le reste de l'étui 10. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulièrement décrit et représenté et s'étend également à d'autres variantes de réalisation conformes à son esprit. Ainsi, la forme particulière de l'extrémité libre du poinçon est susceptible de nombreuses variations,-pourvu qu'elle présente un profil de révolution généralement arrondi favorisant l'expulsion du bloc de composition d'amorçage vers l'intérieur du bourrelet annulaire de l'étui. La figure 5 donne un exemple de forme du poinçon : la surface arrondie de révolution 30 est une surface sphérique à laquelle on a donné un poli spéculaire. Les cotes peuvent être les suivantes calibre r (rayon de la D (diamètre à la surface sphé- base du poinçon) rique) 22 L.R. 8,5 mm 5,06 mm 22 Court 8,5 mm 5,06 mm Simple culot.22 8,5 mm 4,80 mm Simple culot acier 6 mm 8,5 mm 5,02 mm REVENDICATIONS 1. Procédé pour déposer une composition d'amorçage dans le bourrelet annulaire d'étuis de cartouche, selon lequel on dépose un bloc (22) de composition d'amorçage, à l'état humide, dans le fond de chaque étui (10), on chasse ce bloc dans l'espace annulaire intérieur du bourrelet (14) et on sèche ensuite la composition d'amorçage répartie dans le bourrelet, caractérisé par le fait que l'on chasse le bloc (22) de composition d'amorçage, à l'état humide, par compression au moyen d'un poinçon (28) engagé axialement dans l'étui sous pression. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise un poinçon (28) ayant une extrémité libre (30) qui présente un profil de révolution généralement arrondi. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le poinçon (28) est entraîné par une presse. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel on utilise une composition d'amorçage, à l'état humide, comprenant un explosif, un oxydant et un agent de friction, caractérisé par le fait que l'on incorpore à l'agent de friction des billes de verre de très faible diamètre. 5. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comportant une plaque doseuse (18) munie de perforations (20) aptes à recevoir chacune un bloc (22) de composition d'amorçage à l'état humide, une plaque (24) pourvue d'ergots d'expulsion (26) aptes à passer à travers les perforations (20) de la plaque doseuse pour déloger à chaque fois un bloc (22) de composition d'amorçage à l'état humide, et le déposer dans le fond d'un étui (10), des moyens (28) pour chasser le bloc (22) de composition à l'intérieur du bourrelet (14) de l'étui (10), ainsi que des moyens de séchage, caractérisé par le fait que les moyens pour chasser le bloc (22) de composition à l'intérieur du bourrelet de l'étui comportent un poinçon de compression (28) correspondant à chaque étui (10) et apte à être engagé axialement dans l'étui, sous l'action des moyens d'entraînement. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée par le ait que chaque poinçon de compression (28) a une extrémité libre (30) présentant un profil de révolution généralement arrondi. 7. Installation selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée par le fait que les moyens d'entraînement comportent une presse.