Brevet FR2652553A1 — publié le 19910405

La présente invention concerne le domaine des pétards générateurs de signaux détonants à application ferroviaire. Le cahier des charges de ces pétards est défini dans la norme NF-F 54-001 d'Octobre 1982. Ces pétards sont utilisés par exemple pour assurer la protection des obstacles, pour assurer la protection arrière de certains trains lors des arrêts en pleine voie ou pour appuyer des signaux d'arrêt à main. On a utilisé depuis de nombreuses années, plus de vingt ans, des pétards générateurs de signaux détonants, du type représenté sur la figure I annexée. Les générateurs de signaux détonants connus à application ferroviaire comprennent généralement deux coupelles métalliques A, B qui logent au moins une amorce et une charge pyrotechnique déflagrante C. Plus précisément, pour l'essentiel ces pétards connus comprennent - une coupelle inférieure A en laiton, - une pièce en matière plastique D positionnée sur la coupelle inférieure A, cette pièce D servant de fond de conteneur à poudre, - une plaque métallique E portée par la pièce D, - deux amorces F, G à billes de verre positionnées sur la plaque E, - une seconde pièce en matière plastique H qui forme avec la pièce D, un conteneur annulaire situé sur la périphérie des amorces F, G, - une composition pyrotechnique déflagrante C placée dans le conteneur formé par les pièces D et H, - une coupelle supérieure B en laiton, recouvrant l'ensemble du pétard et sertie sur la coupelle infértieure A. L'ensemble du pétard doit être conçu de sorte que la ou les amorce(s) F, G soi(en)t initiée(s) lors du passage de la roue d'un engin ferroviaire sur le pétard. Les pétards classiques du type représenté sur la figure 1 ont déjà rendu de grand service. Ils ne donnent cependant pas entière satisfaction. La norme NF-F 54-001 impose que le pétard ne provoque pas de manifestation dangereuse (projection d'éclats lors de l?explosion), ne provoque pas le marquage d'empreintes sur le rail, lors de l'écrasement, permette un stockage de longue durée et réponde à des caractéristiques précises d'insensibilité aux chocs, d'insensibilité aux trépidations et par contre de sensibilité à l'éclatement. En ce qui concerne cette dernière caractéristique, il est demandé maintenant que les pétards soient sensibles au passage d'un véhicule ferroviaire se déplaçant à une vitesse de 4 km/h. Malgré les nombreuses recherches conduites en la matière, les spécialistes n'ont pas réussi pour l'instant à concevoir un pétard répondant à la sensibilité requise. Les pétards actuellement disponibles fonctionnent généralement correctement lorsque l'engin ferroviaire passe à une vitesse relativement élevée, mais présentent de nombreux défauts de fonctionnement lorsque Itengin passe à une vitesse de l'ordre de 6 km/h. Les pétards actuels ne répondent donc pas à la norme qui demande un fonctionnement à une vitesse de 4 km/h. Lå difficulté principale semble résider dans la définition de la rigidité des coupelles métalliques. Les recherches antérieures ont conduit à retenir le laiton, pour la conception des coupelles métalliques A, B. Le laiton est apparu en effet jusqu'ici le matériau le mieux approprié pour répondre aux différents critères précités de la norme NF-F 54-001, sous réserve qutil soit accompagné de traitements thermiques complexes, après emboutissage des coupelles. Toutefois, comme indiqué précédemment, ces traitements thermiques ne donnent pas totalement satisfaction, dans la mesure où ils n'ont pas permis jusqu'ici d'atteindre la sensibilité requise. Revenant sur les préjugés établis qui voulaient voir la solution aux critères de la norme NF-F 54-001 dans l'utilisation du laiton traité thermique ment après emboutissage, la demanderesse vient proposer un nouveau pétard générateur de signal détonant, du type comprenant deux coupelles métalliques qui logent au moins une amorce et une charge pyrotechnique déflagrante, caractérisé par le fait qu'au moins la coupelle supérieure est réalisée à base d'aluminium. Plus précisément, selon l'invention, la coupelle inférieure et la coupelle supérieure sont de préférence réalisées à base d'aluminium. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le pétard comprend deux amorces portées par une plaque en acier dur. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le pétard comprend un calage de mousse. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente une vue en coupe verticale d'un pétard classique, La figure 2 représente une vue en coupe verticale d'un pétard conforme à la présente invention selon le plan de coupe II-II représenté sur la figure 3 ; la figure 3 représente une vue en coupe horizontale du même pétard selon le plan de coupe référencé III-III sur la figure 2 ; la figure 4 représente une vue schématique extérieure du même pétard et la figure 5 représente une vue de dessus d'une plaque métallique utilisée dans ce pétard. Pour l'essentiel le pétard conforme à la présente invention comprend - une coupelle inférieure métallique 1 généralement horizontale, - une pièce en matière plastique 2 positionnée sur la coupelle inférieure 1, cette pièce 2 servant de fond de conteneur à poudre, - une première plaque métallique 4 généralement horizontale portée par la pièce 2, - deux amorces 5, 6 à billes de verre positionnées sur la plaque 4, ces amorces sont symétriques par rapport à l'axe vertical 0-0 du pétard, - une seconde plaque métallique 7 généralement horizontale recouvrant les amorces 5, 6, - une seconde pièce en matière plastique 8 qui forme avec la pièce 2 un conteneur annulaire situé sur la périphérie des amorces 5, 6, - une composition pyrotechnique déflagrante 9 placée dans le conteneur formé par les pièces 2 et 8, - une coupelle supérieure 10 métallique, recouvrant l'ensemble du pétard et sertie sur la coupelle inférieure 1, et - un calage de mousse Il intercalé entre la seconde plaque 7 et la coupelle supérieure 10. Le pétard est fixé sur le lieu d'utilisation à l'aide de griffes 12 comme représenté sur la figure 4, solidaires de la coupelle inférieure 1 au moyen d'un rivet 3, ou à l'aide d'une tige classique. Selon l'invention, la plaque métallique inférieure 4 est réalisée en acier dur type XC75. Elle possède une épaisseur del'ordre de 1,5 mm. La plaque 4 est munie sur sa surface inférieure d'un lamage central 40 grâce auquel la plaque 4 est immobilisée sur le rivet 3. De plus la plaque 4 est munie sur sa surface supérieure de deux bossages 41, 42 réalisés par emboutissage, servant à immobiliser les amorces 5, 6. Le calage de mousse 11 joue également un rôle essentiel dans le maintien des amorces 5, 6. Plus précisément encore, les essais conduits par la demanderesse ont conduit à retenir pour les coupelles 1, 10, les matériaux suivants: Désignation Désignation Etat Famille NFA 02104 NFA 01004 Livraison Aluminium 1050A A5 0 ou H24 ou H18 puretés 99% 1200 A4 0 Alliages 3003 A-M1 H24 Aluminium Manganèse 3005 A-MG0,5 H24 Alliages 5005 A-G 0,6 H111 Aluminium 5056 A A-G 5 M H111 Magnésium 5083 ------- H111 5086 A-G 4 MC H111 5754 A-G 3 M H111 ou 0 ou H18 Alliages 6060 A G S Aluminium Magnésium Silicium Par ailleurs, les essais de la demanderesse ont conduit à retenir, pour la coupelle inférieure l, une épaisseur comprise entre 0,4 et I mm, et pour la coupelle supérieure une épaisseur comprise entre 0,6 et 1,6 mm. Parmi les matériaux précités, les suivants sont actuellement considérés comme préférentiels - pour la coupelle inférieure I matière 1050A, état H24, épaisseur 0,6 à 0,8 mm ou . matière 5754, état Hall, épaisseur 0,8 mm, - pour la coupelle supérieure 10 . matière 1050A, état 0, épaisseur 1,2 à 1,5 mm ou . matière 1050A, état H24, épaisseur 0,8 à 1,5 mm. L'emploi de l'alumirrium et de- ces alliages précités permet d'emboutir les coupelles suivant l'état de livraison de la matière, sans être suivi d'un traitement thermique, comme c'est le cas sur les laitons actuellement. Il s'agit là d'un avantage fondamental de la présente invention par rapport à l'état de la technique. En outre, la norme NF-F 54-001 demande que la coupelle supérieure 10 soit revêtue sur sa surface horizontale supérieure d'une peinture de couleur jaune, et sur sa surface latérale tronconique, d'une peinture de couleur rouge. Selon l'état de la technique, ces revêtements de peintures jaune et rouge devaient être appliqués sur le pétard, après finition de celui-ci. Par contre, l'emploi de l'aluminium et de ces alliages, conforme à la présente invention, permet d'approvisionner la matière en bande protégée par oxydation anodique ou peinture. L'emboutissage peut être réalisé sans difficulté sur ces bandes. La présente invention permet par conséquent de supprimer une opération de peinture. Il s'agit là d'un autre avantage fondamental de l'invention. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits, mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Pétard générateur de signal détonant du type comprenant deux coupelles métalliques (1, 10) qui logent au moins une amorce (5, 6) et une charge pyrotechnique déflagrante (9) caractérisé par le fait qu'au moins la coupelle supérieure (10) est réalisée à base d'aluminium. 2. Pétard selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la coupelle inférieure (1) et la coupelle supérieure (10) sont réalisées à base d'aluminium. 3. Pétard selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé par le fait que le matériau des coupelles (1, 10) est choisi dans le groupe comprenant : l'aluminium de pureté a 99%, les alliages aluminium manganèse, aluminium - magnésium, aluminium - magnésium - silicium. 4. Pétard selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le matériau des coupelles (1, 10) est choisi dans le groupe comprenant, les produits suivants, identifiés suivant la norme NFA 02104 1050A, 1200, 3003, 3005, 5005, 5056A, 5083, 5086, 5754 et 6060. 5. Pétard selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'épaisseur de la coupelle supérieure (10) est comprise entre 0,6 et 1,6 mm. 6. Pétard selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'épaisseur de la coupelle inférieure (I) est comprise entre 0,4 et 1 mm. 7. Pétard selon l'une des revendications I à 6, caractérisé par le fait que le matériau de la coupelle supérieure (10) est choisi dans le groupe comprenant - matière 1050A, état 0, épaisseur 1,2 à 1,5 mm, - matière 1050A, état H24, épaisseur 0,8 à 1,5 mm. 8. Pétard selon l'une des revendications I à 7, caractérisé par le fait que le matériau de la coupelle inférieure (I) est choisi dans le groupe comprenant - matière 1050A, état H24, épaisseur 0,6 à 0,8 mm, - matière 5754, état H111, épaisseur 0,8 mm. 9. Pétard selon l'une des revendications I à 8, caractérisé par le fait que la coupelle supérieure (10) est sertie sur la coupelle inférieure (1) après emboutissage sans traitement thermique ultérieur. 10. Pétard selon l'une des revendications I à 9, caractérisé par le fait que la coupelle supérieure (10) est emboutie dans une feuille à base d'aluminium prérevêtue d'une couche de peinture. 11. Pétard selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comprend deux amorces (5, 6) portées par une plaque (4) en acier dur. 12. Pétard selon la revendication 11, caractérisé par le fait que la plaque (4) portant les amorces (5, 6) est munie sur sa surface supérieure de deux bossages (41, 42) servant à immobiliser les amorces (5, 6). 13. Pétard selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'il comprend un calage de mousse (11). 14. Pétard selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait qu'il comprend - une coupelle inférieure (1) à base d'aluminium, - une première pièce en matériau plastique (2) positionnée sur la coupelle inférieure (1), cette première pièce (2) servant de fond de conteneur à poudre, - une première plaque métallique (4) portée par la première pièce en matière plastique (2), - deux amorces (5, 6) positionnées sur la première plaque métallique (4), - une seconde plaque métallique (7) recouvrant les amorces (5, 6), - une seconde pièce en matière plastique (8) qui forme avec la première pièce un conteneur annulaire situé surla périphérie des amorces (5, 6), - une composition pyrotechnique déflagrante (9) placée dans le conteneur formée par les pièces (2, 8), - une coupelle supérieure (10) à base d'aluminium recouvrant l'ensemble du pétard et sertie sur la coupelle inférieure (1) et - un calage de mousse (11) intercalé entre la plaque (7) et la coupelle supérieure (10).