BE441549A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements à la fabrication de cordeaux non-détonants pour tirs de mines et opérations analogues. 



   La présente invention concerne la fabrication de cordeaux non-détonants pour tirs de mines et opérations ana-   l ogues,   et les cordeaux non-détonants ainsi fabriqués. 



   Les cordeaux à temps pour tirs de mines et opéra- tions analogues, par exemple les cordeaux de sûreté ou les éléments d'amorçage à retardement des dispositifs d'amorçage électriques, doivent brûler à une vitesse.linéaire prédéter- minée; ils étaient constitués jusqu'à présent par une âme de mélanges combustibles formés de substances oxydantes et ré- ductrices, enveloppée d'une gaine de matière textile ou de métal, qui empëche la flamme de fuser à une vitesse irrégulière sur toute la longueur de la matière de l'âme et oblige l'äme 

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 à brûler suivant la longueur à une vitesse prédéterminée. 



   Dans la fabrication d'un cordeau de sûreté, par exemple, on enveloppe une âme de poudre fusante d'une gaine textile qu'on peut enrouler soit directement autour d'un filet de poudre soit autour d'un ruban enveloppant le filet de poudre, et d'ordinaire on fait passer le cordon ainsi ob- tenu à travers une filière assurant que le creux central se remplisse autant que possible de poudre d'amorçage ce qui permet de rendre convenablement régulière la vitesse de com- bustion du cordeau. On peut appliquer ensuite d'autres re- vêtements. Dans beaucoup d'applications il est nécessaire de protéger   l'âme   contre l'infiltration de l'humidité, et on atteint ce but en appliquant sur la surface extérieure de la gaine textile du bitume, de la gutta-percha ou des compo- sitions imperméabilisantes analogues.

   Il faut apporter beau- coup de soins à l'imperméabilisation du cordeau de sûreté car toute fissure peut avoir pour résultat que de l'eau s'in- filtre de l'extérieur, par la fissure, suivant la longueur de l'âme du cordeau et rende celui-ci inutilisable. Bien que l'application soigneuse de composition imperméabilisante sur la surface extérieure de la gaine textile protège suffisam- ment l'âme contre l'infiltration de l'humidité à travers la gaine, l'humidité peut cependant, si on laisse se mouiller le bout non protégé du cordeau, se propager suivant la lon- gueur de l'âme et rendre le cordeau impropre à son usage.

   La présente invention procure un cordeau non-détonant ayant une âme si peu perméable à l'humidité qu'on peut immerger dans l'eau pendant une durée de plus d'une demi-heure une âme non enrobée et qu'elle brûlera néanmoins encore lorsqu'on l'allu- mera immédiatement après l'avoir retirée de l'eau. 



   Suivant la présente invention, on façonne en forme d'âme continue imperforée un mélange déflagrant d'agents ré- 

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 ducteurs et oxydants normalement pulvérulents, agglutiné au moyen d'au plus environ son propre poids d'un liant non vo- latil et non détonant comprenant un polynitrate gélatinisé de polyhydroxycomposé organique, caractérisé par des propriétés colloïdales, et on l'empêche de brûler suivant sa surface continue au moyen d'une enveloppe de matière moins combusti- ble ou incombustible. 



   Suivant une autre caractéristique de l'invention, on peut varier la vitesse de combustion et éviter que la vitesse de combustion devienne irrégulière à la suite de rup- tures mécaniques de l'âme, en enrobant longitudinalement dans la matière de l'âme un filament métallique. Celui-ci peut avantageusement être fait en un métal ou alliage conduc- teur doux comme le cuivre, le laiton, l'aluminium, l'étain, l'argentan, le bronze phosphoreux ou analogue, ou en allia- ge de plomb et d'étain comme ceux convenant pour les soudu- res. Le filament métallique peut avantageusement avoir un calibre standard anglais de 30 à 40. Des filaments de matière textile ou synthétique peuvent aussi être enrobés dans l'äme. 



  On incorpore convenablement les filaments en les faisant pas- ser dans la filière de l'appareil d'extrudage, à travers la- quelle on refoule   l'âme.   



   L'âme de composition cohérente imperforée peut avantageusement être façonnée par extrudage, le cas échéant au moyen d'une composition produite avec le concours d'in- grédients volatils qu'on élimine ensuite avant d'appliquer l'enveloppe. L'extrudage peut être exécuté à la température ordinaire ou à - température élevée. L'enveloppe venant di- rectement en contact avec l'äme peut avantageusement avoir la forme d'un   revêtement   textile ou de papier amené par pressage en contact intime avec l'âme ou un enrobage continu adhérent qui comprend une matière plastique formant pellicule. D'autres 

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 revêtements peuvent être appliqués sur cette première cou- che. 



   Les agents oxydants pulvérulents dont est faite l'âme peuvent être par exemple des nitrates, oxydes, permen- ganates, chlorates ou chromates, et les agents réducteurs pulvérulents peuvent être par exemple des métaux ou allia- ges métalliques oxydables, des éléments non-métalliques, des siliciures, du charbon de bois ou matières analogues. Le polynitrate organique peut consister par exemple en un hydra- te de carbone nitré comme la nitrocellulose, l'amidon nitré ou la dextrine nitrée, mais on peut aussi employer d'autres polynitrates gélatinisables d'alcools polyvalents, par exemple le nitrate d'alcool polyvinylique.

   Le polynitrate or-   ganique   peut être gélatinisé à l'aide de solvants volatils ou non volatils, ou à l'aide des deux, et lorsque des ingré- dients volatils sont employés,on évapore ceux-ci à fond avant d'appliquer l'enrobage continu cohérent. 



   Si l'on veut constituer d'une matière en fils ou rubans étroits l'enveloppe qui vient directement en contact avec   l'âme,   on peut l'enrouler, la tordre ou l'entrelacer autour de l'âme au fur et à mesure que celle-ci quitte l'ap- pareil d'extrudage, et on tire l'äme enveloppée à travers une filière pour assurer un contact intime. 



   L'enveloppe protectrice peut consister en une ma- tière plastique formant pellicule, moins combustible que l'âme cohérente non perforée, et si l'on veut employer le cordeau dans des cas où toute partie du cordeau peut subir une forte flexion ou une surchauffe provenant de l'extérieur, la matière de l'enveloppe protectrice venant directement en contact avec l'âme doit être infusible ou, si elle est fusi- ble, doit consister en une matière qui ne devienne pas suffi- samment fluide pour venir boucher des criques ou fissures 

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 accidentelles de l'âme avant que la température d'auto-allu- mage de la matière de l'âme soit atteinte alors que la com- bustion de l'âme progresse suivant la longueur du cordeau. 



  C'est ainsi qu'on peut employer des matières comme la colle forte, la gélatine, la caséine et d'autres substances compre-   nant des protéines ; résines synthétiques infusibles ou   difficilement fusibles; des dérivés cellulosiques synthéti- ques infusibles ou difficilement fusibles tels que l'éthyl- cellulose, l'acétate de cellulose, la glycol-cellulose, la   méthylcellulose   ou les sels de l'acide cellulose-glycolique ; des hydrates de carbone infusibles tels que la dextrine, l'agar-agar, les alginates ou la gomme arabique ; des huiles oxydées, le caoutchouc vulcanisé ou le néoprène. 



   D'autre part, si le cordeau n'est pas destiné à être employé dans de pareilles conditions, on peut utiliser des matières plus thermoplastiques ou des matières fusibles, comme l'asphalte, les goudrons, les brais, les bitumes, di- verses cires et des résines thermoplastiques ou fusibles, des matières analogues au caoutchouc tant naturelles que synthé- tiques, telles que la gutta-percha et la balata. Si on le désire, des agents émollients appropriés ou des matières ayant un autre effet, par exemple des agents ignifuges, des agents imperméabilisants et des charges, peuvent être incorpo- rés dans la composition appliquée sur l'âme cohérente imper- forée de matière combustible.

   L'enrobage peut   ëtre   appliqué, si on le désire, avec le concours d'un solvant volatil ou par immersion , étalage au pinceau, étirage, projection, extrudage ou autrement, à la température ordinaire ou à température élevée. Quand on emploie un solvant volatil, on peut sécher l'enrobage à une température élevée appropriée. Dans tous les cas, l'enrobage doit pouvoir supporter un stockage aux tempé- ratures du stockage à chaud ordinaire sans subir une déforma- 

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 tion appréciable. 



   Quand l'enveloppe ou un des enrobages venant en contact intime avec l'âme est perméable à l'eau, on préfère l'entourer d'un revêtement qui peut être fait en une matiè- re fusible telle que le bitume. 



   Le dessin annexé représente un appareil convenant pour la fabrication d'une âme cohérente imperforée dans la- quelle est enrobé un fil métallique central. Sur la fig.l, un tube 1 contient une vis sans fin 2 destinée à refouler une matière plastique de bas en haut du tube 1 dans une chambre 3. Le tube 1 comporte une chemise 4, de façon qu'on puisse chauffer la matière au cours de son ascension dans le tube 1. 



  La chambre 3 comporte aussi une chemise 5, de façon que la température de la matière puisse être maintenue dans la cham- bre 3. La chambre 3 se rétrécit en direction d'une filière ou tuyère 6 par laquelle est extrudée ou refoulée la matière qui a été introduite par le tube 1. Sur la filière ou tuyère d'extrudage 6 est aligné un guide 7 qui porte le fil métal- lique central 8, l'extrémité du guide 7 épousant étroitement le pourtour du fil métallique 8 de façon que la matière ne puisse pas être refoulée en sens inverse à travers le guide. 



   Pendant le fonctionnement, on débite sous forme d'une pâte dans le tube 1 la matière qu'on veut transformer en une âme cohérente imperforée. Quand la consistance pâteuse est produite par la présence d'un solvant, l'extrudage peut d'ordinaire être exécuté à la température ordinaire, et dans ce cas les chemises de réchauffage 4 et 5 peuvent être omises. 



  Toutefois, quand la matière de l'âme est une matière thermo- plastique, il est essentiel de maintenir la température de la chambre 3 au-dessus du point d'amollissement de la matière de l'âme. Avant que la matière soit transportée par la vis 1 dans la chambre   3,   on fait avancer le fil métallique central 8 à travers le guide 7 de manière que son extrémité sorte de 

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 la filière 6.   Entretemps   la vis 2 refoule dans la chambre 3 une quantité de matière d'âme suffisante pour que celle-ci commence à se boudiner autour du fil métallique 8 sous forme d'un cordon mince. Cela étant, l'extrémité du fil 8 est en- trainée, de sorte que le fil se déplace dans la filière 6 exactement à la vitesse de l'extrudage de la matière de l'äme. 



  Il en résulte qu'il se forme un cordon cohérent imperforé de matière   d'âme,   dans lequel est enrobé un fil de métal doux. 



  On peut ensuite faire passer ce cordon dans un bain où il aussi s'enrobe de la composition d'enrobage voulue et on peut/ajouter des couches supplémentaires si on le désire. 



   Pour produire une âme ne comportant pas de fil central, on peut employer des appareils analogues sans gui- de 7. 



   L'invention sera bien comprise à l'aide des exemples suivants : EXEMPLE I. 



   On ajoute 40 parties d'un mélange produit en broyant ensemble 70% de nitrate de potassium et 30% de charbon de bois, à un sirop formé en mélangeant, à   100 C.,   9 parties de nitrocellulose de faible viscosité à 14 parties d'un mélange liquide d'isomères de dinitrotoluène. On forme une pâte du tout dans un malaxeur Werner Pfleiderer, également maintenu chauffé à une température de 100 C. On amène ensuite la pâte dans un appareil d'extrudage qui est aussi maintenu chauffé à 100 C. et on l'extrude en un cordon d'un diamètre d'environ un ving- tième de pouce anglais (1,27   mm).   Le cordon se solidifie immé- diatement après refroidissement et on le fait passer dans un bain de colle forte liquide, après quoi on le sèche. Puis on enroule autour du cordon un revêtement protecteur de matière textile. 



   En appliquant sur le pourtour de la matière textile une couche de bitume ou de gutta-percha, on peut produire un 

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 cordeau de sûreté résistant très bien à l'humidité. Si on le désire on peut encore ajouter d'autres revêtements. 



  EXEMPLE II. 



   On procède comme à l'exemple I, excepté qu'on fait passer centralement dans la filière d'extrudage un fil de cui- vre de calibre standard anglais 36à la vitesse de l'extruda- ge de la matière plastique. La vitesse de combustion du cor- deau de sûreté ainsi obtenue est plus grande que celle du cordeau préparé selon l'exemple I. 



  EXEMPLE III. 



   On broie ensemble 44 parties de nitrate de potassium et 22 parties de charbon de bois et on ajoute le mélange ré- sultant à un sirop formé en mélangeant, à environ 100 C., 17 parties de nitrocellulose industrielle de faible viscosité à 17 parties d'un mélange liquide d'isomères de dinitrotoluè- ne. On forme une pâte du tout dans un mélangeur Werner Pfleiderer, maintenu à une température de 100 C. On transfère ensuite la pâte dans une presse d'extrudage qui est aussi main- tenue chauffée à 100 C. et on l'extrude en un cordon d'un diamètre d'environ un vingtième de pouce anglais (1,27 mm), qui se solidifie immédiatement après refroidissement, qu'on fait passer dans un bain de colle forte liquide et qu'on sèche. 



  On enroule ensuite autour du cordon un revêtement protecteur de matière textile, ce qui en fait un cordeau de sûreté ré- sistant bien à l'humidité. Si on le désire, on peut appliquer encore d'autres revêtements. 



  EXEMPLE   I V.   



   On fait passer à travers un tamis de 200 mailles (mesures anglaises) 52 parties d'orthoplombate de plomb (Pb304). On fait de même passer à travers un tamis de 200 mailles 22 parties de siliciure de calcium et on les mélange ensuite à l'orthoplombate de plomb tamisé. Puis on produit un sirop en mélangeant,à 100 C, 17 parties de nitrocellulose 

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 à 23 parties d'isomères de dinitrotoluène liquides, et on y ajoute le mélange d'orthoplombate de plomb et de siliciure de calcium. On forme du tout une pâte molle dans un malaxeur Werner Pfleiderer à 100 C., on transfère la pâte dans une presse d'extrudage aussi maintenue à 100 C. et on l'extrude en un cordon d'un diamètre d'environ un vingtième de pouce anglais (1,27 mm) qui se solidifie immédiatement après re- froidissement.

   On fait passer ensuite ce cordon dans un bain contenant une solution acétonique d'une nitrocellulose indus- trielle contenant 30% en poids de tricrésylphosphate. Puis on laisse évaporer l'acétone et on garnit d'un revêtement protecteur textile le cordeau ainsi formé. Ce cordeau résis- te très bien à l'humidité. 



   Des cordeaux produits conformément à l'exemple ci-dessus peuvent être employés sans danger dans les mines et aussi dans des cas où le cordeau doit subir tant une forte flexion qu'une température élevée. 



    EXEMPLE   V. 



   On broie   enseinble   54 parties de nitrate de potas- sium et 23 parties de charbon de bois et on ajoute le mélan- ge résultant à 23 parties de nitrocellulose industrielle dis- soute dans de l'acétone et transformée en pâte dans un mala- xeur Werner Pfleiderer. On met ensuite la pâte dans une presse d'extrudage et on l'extrude en forme d'un long cordon d'un diamètre d'environ un vingtième de pouce anglais (1,27 mm). 



  On laisse évaporer l'acétone de ce cordon, ce qui prend en- viron 24 à 48 heures, et on fait ensuite passer le cordon dans un bain de bitume fondu, après quoi on laisse refroidir l'enrobage de bitume. Puis on tisse autour du cordon enrobé une couche textile protectrice et on constitue ainsi un cor- deau de sûreté à allure de combustion constante qui a une résistance à l'humidité notablement plus grande qu'un cordeau 

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 de sûreté ordinaire en poudre noire, mais qu'il ne faut em- ployer que dans des cas où il ne sera pas soumis à une tempé- rature extérieure suffisante pour faire fondre le bitume, à moins qu'on ne prenne la précaution que le cordeau ne soit jamais fléchi et qu'ainsi il ne se produise jamais aucune fis- sure dans   l'âme   du cordeau. 



   REVENDICATIONS.      



   1.- Cordeau comportant une âme cohérente imperforée faite d'un mélange d'agents réducteurs et oxydants normale- ment pulvérulents, agglutiné au moyen d'au plus environ son propre poids d'un liant non volatil et non détonant qui con- siste en un polynitrate gélatinisé de polyhydroxycomposé organique, caractérisé par des propriétés colloidales, le- quel cordeau est empêché de brûler suivant sa surface continue au moyen d'une enveloppe de matière moins combustible ou in- combustible.

Claims (1)

1. 2.- Cordeau suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un fil de métal doux est enrobé longitudinalement dans l'âme continue imperforée.

   3.- Cordeau suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que le polynitrate gélatinisé est un hydrate de carbone nitré.

   4. - Cordeau suivant la revendication 1, 2 ou 3, ca- ractérisé en ce que le polynitrate gélatinisé est de la nitro- cellulose.

   5. - Cordeau suivant l'une ou l'autre des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe venant directement en contact avec l'âme consiste en une matière qui ne devient suffisamment fluide pour boucher des criques ou fissures accidentelles avant que la température d'auto- allumage de la matière de l'äme soit atteinte alors que la combustion de l'âme progresse suivant la longueur du cordeau. <Desc/Clms Page number 12>

   6. - Cordeau suivant la revendication 5, caracté- risé en ce que l'enveloppe venant directement en contact avec l'âme consiste en une matière infusible.

   7. - Cordeau suivant l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe venant directement en contact avec l'âme comprend une protéine, une résine ou un dérivé cellulosique difficilement fusibles ou infusibles, un hydrate de carbone infusible, du caoutchouc vulcanisé ou des matières analogues au caoutchouc vulcanisées.

   8. - Cordeau suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, comprenant une couche de matière perméa- ble à l'eau, entourée d'une couche de matière imperméable.

   9. - Cordeau suivant la revendication 8, caracté- risé en ce que la matière imperméable est facilement fusi- ble, par exemple un bitume.

   10. - Cordeau suivant l'une ou l'autre des revendi- cations 1 à 6, caractérisé en ce que l'enveloppe venant directement en contact avec l'âme est imperméable à l'eau.

   Il.- Procédé pour fabriquer un cordeau, caractérisé en ce qu'on façonne en forme d'âme continue non perforée un mélange d'agents réducteurs et oxydants normalement pulvéru- lents, agglutiné au moyen d'au plus environ son propre poids d'un liant non volatil et non détonant qui consiste en un polynitrate gélatinisé de polyhydroxy composé organique, caractérisé par des propriétés colloïdales, et on applique sur l'âme une enveloppe de matière moins combustible ou in- combustible, de façon que l'âme soit empêchée de brûler sui- vant la longueur de sa surface continue.

   12. - Procédé suivant la revendication 7, caracté- risé en ce qu'on forme l'âme par extrudage de la matière de l'âme à l'état plastique. <Desc/Clms Page number 13>

   13.- Procédé suivant la revendication 12, carac- térisé en ce que la matière de l'âme est thermoplastique et on la façonne par extrudage à chaud.

   14. - Procédé suivant les revendications 12 ou 13, caractérisé en ce qu'on rend la matière de l'âme plastique avec le concours d'un solvant volatil qu'on laisse évaporer avant d'envelopper l'âme de la matière moins combustible ou incombustible.

   15. - Cordeau non détonant pour tirs de mines et oé- rations analogues, en substance tel que décrit ci-dessus aux exemples cités.

   16. - Procédé pour fabriquer des cordeaux non déto- nants, en substance comme c'est décrit ci-dessus avec réfé- rence au dessin annexé et aux exemples cités.