"Amorce pour mise à feu électrique de charges propulsives, explosives et similaires" 1
L'objet de la présente invention est une amorce pour mise à feu électrique de charges propulsives, explosives et similaires. L'un des domaines d'application de l'invention
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sera plus particulièrement traité ci-après, a titre illustratif, étant entendu que l'homme de métier pourra aisément transposer l'invention à d'autres applications telles que mise à
feu de charges de mines etc..
Dans les amorces électriques connues, pour munitions de petit calibre, l'apport d'énergie thermique est réalisé soit par application de l'effet Joule dans un élément résistif,
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électrodes d'un éclateur.
Ce second moyen semble devoir être écarté pour les munitions de petit calibre, au moins provisoirement. En effet, ce second moyen exige l'emploi d'une tension relativement élevée, ce qui risque de poser de sérieux problèmes d'isolement tant pour l'arme que pour les munitions.
De plus, l'exigence d'une tension élevée entraînerait une complication du générateur de mise à feu, à moins que celui-ci soit du type piézoélectrique. De plus encore, les amorces à éclateur sont assez difficilement contrôlables attendu qu'elles risquent d'être sensibles aux charges électrostatiques.
La présente invention concerne donc plus spécialement les amorces résistives. De telles amorces se composeront toujours d'une substance pyrotechnique intimement liée à une résistance électrique. Celle-ci peut être constituée de diverses façons. Par exemple, un fil métallique très mince
est noyé dans la substance explosive. Ou bien un trait à l'aide d'une encre conductrice est appliqué sur un support isolant, entre deux plots conducteurs. Ou bien encore, on met en oeuvre un mince ruban de métal collé sur papier
que l'on applique sur une matière pyrotechnique. Une autre façon consiste à donner une certaine conductivité électrique à la matière pyrotechnique, par exemple, par l'adjonction de graphite ou d'une poudre métallique.
Il a été établi que ces différents moyens, pour, constituer une amorce résistive, ne peuvent être adoptés pour l'équipement des armes légères soit en raison de leur prix élevé, soit en raison de la fragilité du support et du manque de fiabilité de contact.
L'amorce formant l'objet principal de la présente invention est caractéristique en ce qu'elle
est constituée par un disque de faible épaisseur d'une matière hautement inflammable, sur lequel a été apposé un circuit résistant de nature métallique. L'épaisseur du susdit disque est, par exemple, comprise entre
0,3 et 1 mm. La forme dudit circuit électrique, la nature du métal déposé et les dimensions du tracé peuvent être choisies dans une large éventail de va-leurs, ce qui permet une optimalisation aisée,
De préférence, ledit circuit sera apposé
par la technologie dite de films minces utilisée par exemple en microéleetronique.
Les avantages d'une telle conception sont,
à la fois, nombreux et importants. En effet, on obtient une stabilité et une régularité de la résistance par
le fait qu'elle est constituée par un métal pur ou par
un alliage. Une liaison intime est assurée entre la résistance et le substrat, ce qui favorise la transmission de la chaleur à l'explosif.
1
Le contrôle des caractéristiques est aisé et précis. On peut envisager la fabrication économique en grande série par la mise en oeuvre de processus fortement automatisés.
Ces différentes caractéristiques et avantages peuvent être obtenus par la mise en oeuvre sous des formes et par des produits et des moyens essentiellement variables. C'est donc à simple titre d'exemple non limitatif que des réalisations sont décrites ci-après en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 représente, en coupe radiale, un élément d'amorce conforme � l'invention; la figure 2 est une vue en plan de l'élément de la figure 1;
les figures 3, 4 et 5 représentent, en coupe radiale, trois applications exemplatives d'amorce mettant en oeuvre l'élément caractéristique selon l'invention;
les figures 6 à 10 représentent, en coupe radiale, les différentes phases constitutives d'un procédé de montage appliquant le dispositif selon l'invention; et la figure 11 est une coupe axiale d'une munition sous douille équipée d'une amorce conforme à la figure 1.
Dans l'exécution des figures 1 et 2, l'élément d'amorce selon l'invention est constitué par un disque 1 en une matière inflammable sur lequel est déposée une couche ou épaisseur d'une substance métallique,2. Les deux bornes d'amenée du courant sont constituées, respectivement, par le
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de la résistance est constituée par les rayons 5.
Dans une telle réalisation, l'amorce présente avantageusement une multiplicité de points d'inflammation. On
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dentelle d'un ou même de plusieurs rayons le circuit ne serait pas rendu inopérant.
Il va de soi évidemment que la liaison entre le pivot central 3 et la couronne extérieure-4 peut se faire sous des formes et dans des conditions essentiellement variables.
On pourra,par exemple, réaliser cette liaison par des éléments en spirale simple ou multiple, par une forme en zig-zag ou autre. Lesdites bornes seront éventuellement recouvertes d'une mince couche d'or 6 et 6' afin d'améliorer les contacts et
de permettre, s'il le fallait, une fixation par soudure.
Pour l'exécution de l'amorce, on pourra avantageusement faire appel à la technologie des films minces obtenus
par évaporation sous vide associée aux procédés photochimiques. On pourra partir de feuilles ou de bandes d'une matière pyrotechnique appropriée, par exemple de la nitrocellulose ou l'un de ses dérivés.
Ce procédé connu peut mettre en oeuvre deux méthodes essentielles, respectivement la méthode additive ou la méthode soustractive, Dans le cas de la méthode additive, une couche mince de polymère photosensible est appliquée sur le substrat et exposée à la lumière (U.V,) au travers d'un masque amovible. Les surfaces non impressionnées par le rayonnement sont enlevées par un révélateur. Au travers du filtre ainsi formé, la couche métallique est déposée sur le substrat mis à nu par condensation de la vapeur du métal choisi. L'opération se pratique sous vide poussé. Enfin, le reste de la couche photosensible est ensuite enlevé par passage dans un bain de lavage.
Dans la méthode soustractive, le substrat est d'abord revêtu uniformément de métal, par exemple par le procédé d'évaporation sous vide, On enlève ensuite le métal non désiré par attaque chimique au travers d'un masque de résine photosensible réalisé comme exposé dans la méthode additive, ledit masque devant être le négatif du premier.
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effet, on pourra, par exemple, faire en sorte que l'épaisseur
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grandes finesse et régularité.
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leur placement, dans les opercules, de préférence aussi sur
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Dans le cas de la méthode soustractive, il pourra avantageusement être procédé comme suit : nettoyage de la feuille de substrat; métallisation uniforme; dépôt d'une ré- sine photosensible; insolation en U.V.; développement et lavage ; attaque chimique pour enlèvement du métal non désiré
et, enfin, enlèvement de la résine restante; lavage et séchage.
Le découpage des pastilles métalisées exige un position- nement très précis de la feuille dans la matrice de découpe et,
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soit le soin apporté, cette indexation risque de ne pas fournir une précision suffisante. On pourra néanmoins envisager de pallier cet inconvénient en utilisant une b&nde continue perforée analogue, par exemple, au film cinématographique. Un tel moyen conduirait assez aisément à une automatisation totale du processus tant de la confection que de la mise en place des pastilles.
Quel que soit le processus adopté pour l'exécution des pastilles explosives, celles-ci pourront être fixées sous des formes diverses et, ce, au prorata des performances exigées et de la nature des munitions.
On peut considérer deux groupes de projectiles, le premier concernant les cartouches sans douilles ou à douilles combustibles et le second concernant les cartouches avec douilles non combustibles,
En ce qui concerne les munitions sans douilles ou à douilles combustibles, on ne peut qu'envisager une fixation par collage, Pour les cartouches avec douilles non combusti� bles, les amorces pourraient être fixées dans le culot sous des formes très différentes dont certaines sont décrites ciaprès à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux figures 3 à 10, La figure 3 représente une première exécution dans laquelle on retrouve la pastille^ 1 constituée par un substrat <EMI ID=19.1>
une charge relais-7, une bague de contact!. L'ensemble de l'amorce ainsi composée est engagé dans la cuvette centrale
9 et immobilisé par le bourrelet ou rebord annulaire 10. La douille 11 est essentiellement variable pour autant qu'elle présente ladite cuvette ou logement-9.
Dans la figure 4 est représentée une application de l'amorce où le logement de l'amorce doit être fermé. Dans cette exécution, on retrouve l'amorce constituée par la pas-
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couche isolante. Dans cette exécution, l'opercule ou cuvette
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pour ne pas être détruite par les opérations de mise en place et /
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tageux de réaliser la couche isolante 14 avant la découpe
et le formage de la cuvette 13. Dans de nombreux cas, on pourra utiliser l'aluminium anodisé attendu que l'alumine ainsi formée possède d'excellentes qualités d'accrochage, de résistance à l'abrasion et de stabilité chimique. Si l'usage de l'aluminium devait être évité, on pourrait envisager d'utiliser du laiton localement revêtu d'aluminium déposé, par exemple, par l'évaporation sous vide au travers de masques photochimiques, c.-à-d. par des moyens semblables à ceux
mis en oeuvre pour l'exécution des pastilles ou amorces. Les zones aluminisées seront ensuite transformées en alumine.
Une autre exécution est représentée à la figure 5. L'opercule ou cuvette 13 n'est pas isolée mais porte, en son
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tion locale. On y retrouve donc la pastille 1, le plot cen-
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constituée est immobilisée dans la cuvette centrale 9 par
un bourrelet ou rebord annulaire 10.
Quelle que soit l'exécution, or. y retrouve une
amorce dans laquelle la résistance chauffante est, de préférence, réalisée par dépôt, par évaporation sous vide, d'une mince couche de métal homogène suivant un tracé choisi exécuté directement sur un substrat inflammable,
Sur cette base peuvent.être réalisées de nombresues variantes. Par exemple, une double métallisation et une double application des techniques photochimiques conduiraient à l'obtention des amorces de haute fiabilité utilisables pour tous types de munitions à douilles.
En vue de montrer la simplicité de la fabrication
des amorces conformes à l'invention, on a représenté, aux figures 6 à 10, les phases successives d'une réalisation.
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cycle opérationnel complet. Dans ces figures, on part d'une
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vette 16-17, est déposé un disque de faible épaisseur,!! pré-
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Ledit disque 18 a, de préférence, été déposé sous vide (fig.
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sont percés par attaque chimique (fig. 8). L'amorce est in-
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Un dépot de métal par évaporation sous vide forme une couche
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(fig. 10).
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douille constituée substantiellement par un pain de poudre
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<EMI ID=40.1> la figure 1 est collée contre la poudre propulsive 29.
Comme dit précédemment, les différentes réalisations décrites n'ont qu'un caractère exemplatif.
REVENDICATIONS.
1.- Amorce pour mise à feu électrique de charges propulsives, explosives ou similaires, caractérisée en ce qu'elle est substantiellement constitutée par un disque mince d'une matière hautement inflammable, sur l'une des faces au moins duquel est apposé un circuit résistant de nature métal- lique,
"Primer for electric ignition of propellant, explosive and similar charges" 1
The object of the present invention is a primer for electrically igniting propellant, explosive and similar charges. One of the fields of application of the invention
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will be treated more particularly below, by way of illustration, it being understood that a person skilled in the art can easily transpose the invention to other applications such as
mine charges fire etc.
In known electric primers, for small caliber ammunition, thermal energy is supplied either by application of the Joule effect in a resistive element,
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electrodes of a spark gap.
This second means seems to have to be ruled out for small caliber ammunition, at least temporarily. Indeed, this second means requires the use of a relatively high voltage, which risks posing serious insulation problems both for the weapon and for the ammunition.
In addition, the requirement for a high voltage would cause complication of the firing generator, unless it is of the piezoelectric type. In addition, spark gap primers are quite difficult to control since they risk being sensitive to electrostatic charges.
The present invention therefore relates more especially to resistive primers. Such primers will always consist of a pyrotechnic substance intimately linked to an electrical resistance. This can be constituted in various ways. For example, a very thin metal wire
is embedded in the explosive substance. Or a line using a conductive ink is applied to an insulating support, between two conductive pads. Or even, we use a thin metal tape glued on paper
which is applied to a pyrotechnic material. Another way is to give a certain electrical conductivity to the pyrotechnic material, for example, by adding graphite or a metal powder.
It has been established that these various means, to constitute a resistive primer, cannot be adopted for the equipment of small arms either because of their high price, or because of the fragility of the support and the unreliability of contact. .
The primer forming the main object of the present invention is characteristic in that it
consists of a thin disc of highly flammable material, on which has been affixed a resistant circuit of metallic nature. The thickness of the aforesaid disc is, for example, between
0.3 and 1 mm. The shape of said electrical circuit, the nature of the metal deposited and the dimensions of the trace can be chosen from a wide range of values, which allows easy optimization,
Preferably, said circuit will be affixed
by the so-called thin film technology used for example in microelectronics.
The advantages of such a design are,
at the same time, numerous and important. Indeed, one obtains a stability and a regularity of the resistance by
the fact that it is constituted by a pure metal or by
an alloy. An intimate bond is ensured between the resistance and the substrate, which promotes the transmission of heat to the explosive.
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Characteristics control is easy and precise. It is possible to envisage economical mass production by implementing highly automated processes.
These different characteristics and advantages can be obtained by the implementation in forms and by products and means which are essentially variable. It is therefore simply by way of non-limiting example that embodiments are described below with reference to the appended drawings in which:
FIG. 1 shows, in radial section, a conforming primer element �invention; Figure 2 is a plan view of the element of Figure 1;
FIGS. 3, 4 and 5 represent, in radial section, three exemplary applications of a primer implementing the characteristic element according to the invention;
FIGS. 6 to 10 represent, in radial section, the different constituent phases of an assembly method applying the device according to the invention; and FIG. 11 is an axial section of a cartridge case fitted with a primer according to FIG. 1.
In the execution of FIGS. 1 and 2, the initiator element according to the invention consists of a disc 1 made of a flammable material on which is deposited a layer or thickness of a metallic substance, 2. The two current supply terminals are formed, respectively, by the
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resistance is formed by rays 5.
In such an embodiment, the primer advantageously has a multiplicity of flash points. We
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lace of one or even several rays, the circuit would not be rendered inoperative.
It goes without saying that the connection between the central pivot 3 and the outer ring-4 can take place in essentially variable forms and conditions.
We can, for example, achieve this connection by single or multiple spiral elements, by a zig-zag shape or other. Said terminals will optionally be covered with a thin layer of gold 6 and 6 'in order to improve the contacts and
to allow, if necessary, fixing by welding.
For the execution of the primer, one can advantageously use the technology of the thin films obtained.
by vacuum evaporation associated with photochemical processes. It is possible to start from sheets or strips of an appropriate pyrotechnic material, for example nitrocellulose or one of its derivatives.
This known method can implement two essential methods, respectively the additive method or the subtractive method, In the case of the additive method, a thin layer of photosensitive polymer is applied to the substrate and exposed to light (UV,) through a removable mask. Surfaces not impressed by radiation are removed by developer. Through the filter thus formed, the metal layer is deposited on the substrate exposed by condensation of the vapor of the chosen metal. The operation is carried out under high vacuum. Finally, the rest of the photosensitive layer is then removed by passing it through a washing bath.
In the subtractive method, the substrate is first uniformly coated with metal, for example by the vacuum evaporation process, then the unwanted metal is removed by chemical attack through a photosensitive resin mask made as described in the additive method, said mask having to be the negative of the first.
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effect, we can, for example, ensure that the thickness
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their placement in the opercula, preferably also on
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In the case of the subtractive method, it may advantageously be carried out as follows: cleaning of the substrate sheet; uniform metallization; deposition of a photosensitive resin; insolation in U.V .; development and washing; chemical attack to remove unwanted metal
and, finally, removing the remaining resin; washing and drying.
The cutting of metalized pellets requires very precise positioning of the sheet in the cutting die and,
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or the care taken, this indexing may not provide sufficient precision. It will nevertheless be possible to envisage overcoming this drawback by using a continuous perforated sheet similar, for example, to cinematographic film. Such a means would lead quite easily to total automation of the process both of making and of placing the pellets.
Whatever the process adopted for the execution of the explosive pellets, they can be fixed in various forms and, in proportion to the performance required and the nature of the ammunition.
We can consider two groups of projectiles, the first concerning cartridges without casings or with combustible casings and the second concerning cartridges with non-combustible casings,
As regards ammunition without casings or with combustible casings, one can only consider a fixing by gluing, For cartridges with non-combustible casings � bles, the primers could be fixed in the pellet in very different forms, some of which are described below by way of non-limiting example and with reference to Figures 3 to 10, Figure 3 shows a first embodiment in which we find the pellet ^ 1 consisting of a substrate <EMI ID = 19.1>
a relay-7 load, a contact ring !. All of the primer thus composed is engaged in the central bowl
9 and immobilized by the bead or annular rim 10. The sleeve 11 is essentially variable as long as it has said bowl or housing 9.
In Figure 4 is shown an application of the primer where the primer housing must be closed. In this execution, we find the primer constituted by the pass-
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insulating layer. In this execution, the operculum or bowl
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so as not to be destroyed by the installation operations and /
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tagging to make the insulating layer 14 before cutting
and the forming of the cup 13. In many cases, anodized aluminum can be used, since the alumina thus formed has excellent bonding qualities, abrasion resistance and chemical stability. If the use of aluminum were to be avoided, one could consider using locally coated brass with aluminum deposited, for example, by vacuum evaporation through photochemical masks, i.e. by means similar to those
used for the execution of pellets or primers. The aluminized areas will then be transformed into alumina.
Another embodiment is shown in Figure 5. The cover or cup 13 is not isolated but carries, in its
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local tion. We therefore find there the pellet 1, the central
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constituted is immobilized in the central bowl 9 by
an annular bead or rim 10.
Regardless of the execution, gold. there is a
primer in which the heating resistor is preferably produced by deposition, by vacuum evaporation, of a thin homogeneous metal layer following a chosen path executed directly on a flammable substrate,
Numerous variations can be made on this basis. For example, a double metallization and a double application of photochemical techniques would lead to obtaining primers of high reliability which can be used for all types of cartridge ammunition.
In order to show the simplicity of manufacture
primers according to the invention, there is shown, in Figures 6 to 10, the successive phases of an embodiment.
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full operational cycle. In these figures, we start from a
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vette 16-17, is deposited a disc of small thickness, !! pre-
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Said disc 18 has preferably been deposited under vacuum (fig.
<EMI ID = 33.1>
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are pierced by chemical attack (fig. 8). The primer is in-
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A metal deposit by vacuum evaporation forms a layer
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(fig. 10).
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sleeve consisting substantially of a loaf of powder
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<EMI ID = 40.1> Figure 1 is glued against the propellant powder 29.
As said previously, the various embodiments described are only illustrative.
CLAIMS.
1.- Primer for electric firing of propellant, explosive or similar charges, characterized in that it is substantially constituted by a thin disc of a highly flammable material, on at least one side of which is affixed a circuit resistant of a metallic nature,