Procédé et appareil pour la préparation de poudre à fusée exempte d'air. La poudre à fusée moulée se prépare en général en mélangeant une substance pulvé risée génératrice d'oxygène ou explosive telle que, par exemple, l'acide picrique, à. une subs tance thermoplastique fondue telle que de l'asphalte, de l'huile d'asphalte, etc., et en moulant ensuite le mélange pour en former des fusées. Il s'est. cependant révélé difficile d'obtenir de cette manière des charges capa bles de brûler doucement, et dont la combus tion s'effectue de facon analogue de l'une à. l'autre.
Des expériences systématiques ont révélé que ces irrégularités sont dues en partie aux inclusions d'air non uniformément réparties dans la masse de la poudre. De telles inclu sions d'air se présentent plus spécialement dans les charges moulées directement. dans les chambres d'explosion des fusées ou dans les gobelets cylindriques. L'adhérence de la pou dre à la paroi est. aussi en général diminuée par la présence d'air, clé sorte qu'en se con sumant., la charge se détache souvent en quel que point. de la paroi et les gaz de combustion sont alors libres de pénétrer dans ces espaces et de détacher toute la charge de la paroi.
De ce fait, la surface de combustion se trouve considérablement augmentée; il s'en suit qu'à. son tour, la pression s'accroît. de façon telle que la fusée éclate souvent. On a bien tenté, pour éviter ces inconvénients, de soumettre les charges à un traitement par le vide à chaud, mais généralement ce procédé ne donne guère de résultats satisfaisants à cause de la visco sité et de la ténacité de la masse composant la poudre.
Le problème consistant à éviter les inclu sions d'air a, maintenant trouvé sa solution. Suivant la présente invention, les constituants de la poudre sont mélangés et fondus dans -Lui récipient dans le vide et la masse fondue est. laissé tombée librement sous forme d'au moins un filet ou ruban mince dans une chambre à vide. L'élimination de l'air du mé lange fondu dépendra, cela va sans dire, de l'épaisseur du filet et du degré de vide qui règne dans la chambre dans laquelle la masse fondue est, introduite. De préférence, la masse fondue est. laissé tombée librement dans la.
,chambre à vide à travers une ou plusieurs ouvertures étroites, de façon à former de minees filets ou rubans qui peuvent tomber librement à l'intérieur de la chambre. L'expé rience a. aussi prouvé qu'il était avantageux d'introduire le gobelet de fusée dans la cham bre à vide et de l'y remplir directement de masse de poudre fondue. Dans le but de faci liter une distribution uniforme de la masse dans la fusée ou le gobelet, il peut être avan tageux de prévoir un dispositif vibreur dans le fond de la chambre à. vide.
Le procédé défini ci-dessus permet une élimination pratiquement complète des inclu sions d'air des charges de fusées moulées. Grâce à cette élimination, le processus .de combus tion se développera de façon tout à fait régu- lière et pourra se calculer correctement d'avance. Le danger d'explosion est éliminé de faon satisfaisante. Les charges ainsi pré parées sont particulièrement aptes à être uti lisées pour le lancement des fusées dans les avions, matériel pour lequel les conditions exi gées sont particulièrement sévères.
Bien en tendu cependant, elles peuvent aussi être uti lisées avec avantage dans d'autres buts, par exemple pour des projectiles, des bombes, etc. Le prix de revient des charges prépârées par le présent procédé est extrêmement bas en soi et le déchet est insignifiant, voire inexistant.
Au lieu de passer directement du mélan geur à la chambre à vide, il petit être avan tageux de prévoir iii récipient séparé de stockage destiné à recevoir la poudre fondue d'un ou de plusieurs mélangeurs. Le principe de l'évacuation en filets minces de la masse fondue peut être également appliqué à ce preL mien transvasage, grâce à quoi l'on obtient une double sécurité quant à l'évacuation de l'air. La présence d'un récipient de stockage présente aussi l'avantage de permettre d'effec tuer l'opération de mélange tout à fait indé pendamment de l'opération de remplissage et, par conséquent,
d'utiliser beaucoup plus ra tionnellement la capacité du mélangeur.
Le procédé suivant l'invention sera main tenant décrit plus en détail en se référant. au dessin annexé, qui représente schématique ment une forme d'exécution d'un appareil pour la mise en ceuvre dudit procédé. 1 désigne tai vase de fusion ou mélangeur muni d'un, agitateur 2, d'une chemise de chauffage, 3, d'im couvercle 4 comprenant une membrane de sûreté 5, d'un trou de charge ment 6 et d'une prise de raccord 7 pour une conduite 10 d'une pompe à vide 8, conduite dans laquelle est montée une vanne 9.
Par une conduite 28, fermée par une vanne 23, le mélangeur peut aussi être mis en communica tion avec l'air ambiant. Le mélangeur) présente clans son fond un tube de déchargel2dans le quel est montée cule vanne 11. Le tube 12 est relié au tube d'entrée 15 d'un récipient 13 disposé au-dessous dit mélangeur. Le joint des tubes 12,et 15 est rendu hermétique de fanon très simple au moyen d'un court tuyau de caoutchouc 14 qui est enfilé sur les deux extrémités placées bout à bout des deux tubes.
Le récipient 13 est un vase cylindrique di visé en deux parties, à savoir une partie supé rieure 16 et une partie inférieure 17, et ces deux parties sont reliées hermétiquement l'une à l'autre au moyen d'un manchon de caoutchouc 18, de manière analogue aux tubes 12 et 15. Ce dispositif est prévu pour permettre d'introduire dans le récipient 13 -une fusée ou un gobelet 19 et de l'en retirer. Il va sans dire que l'on peut prévoir d'autres types de joints étanches tels que des brides, des joints à baïonnette ou d'autres dispositifs analogues, mais de faon générale, il est pré férable d'utiliser le dispositif proposé à cause de sa simplicité.
Dans le fond du récipient 1.3 est monté un vibreur 20 sur lequel se place le gobelet; une conduite 22 dans laquelle est montée une vanne 21 relie le récipient à la pompe à vide 8. Une dérivation 29 dans la quelle est montée une vanne 26 permet de relier le, récipient 13 à l'air ambiant lorsque c'est nécessaire. La paroi supérieure du réci pient 13 est percée de deux regards 24 et 25 qui permettent de contrôler le remplissage du gobelet.
Le fonctionnement de l'appareil décrit ci- dessus est le suivant: Les constituants de la poudre (substances explosives ou génératrices d'oxygène, substances organiques thermoplas tiques, etc.), sont introduits dans les propor- tions désirées dans le mélangeur; on les mé lange et les fond entièrement. Habituellement., on introduit d'abord la matière thermoplasti que seule et on la fait fondre, puis on ajoute la substance explosive ou génératrice d'oxy gène. On peut ensuite faire: passer le mélange fondu dans le récipient inférieur 13.
Dans ce but, on ferme la vanne 9 et on ouvre les vannes 23 et 11, de sorte que la masse fondue est poussée vers le bas dans le récipient 13, dans lequel règne une pression inférieure à la. pression atmosphérique. On règle l'ouverture de la vanne 11, de façon à ne permettre qu'un très faible débit d'écoulement, de sorte que. la. masse passe dans le récipient inférieur sous forme d'un mince filet ou ruban ayant une épaisseur d'environ 1 à 3 mm par exemple. On peut aussi disposer dans le tube 12 un dis que perforé ou un ajutage d'arrosage de n'im porte quel type approprié.
Le remplissage de la fusée ou du gobelet 19 peut. se suivre à tra vers les regards 24 et 25 et peut être inter rompu en temps voulu en fermant la. vanne 11. Le remplissage à la quantité désirée peut aussi être contrôlé en plaçant le récipient 13 sir une bascule ou un autre dispositif de pe sage quelconque. Le vibreur 20 est mis en action lors du remplissage et/ou immédiate ment, après.
Après avoir fermé la vanne 21 et ouvert. la vanne 26, on démonte le raccord de caout chouc 14, ainsi que le raccord à la. conduite d'aspiration, après quoi le récipient 13 et son contenu sont. placés sur un truc 27 ou -Lui autre dispositif de transport similaire et éloi gnés pour permettre de mettre en aeuvre un autre récipient. à vide avec relatif gobelet. On peut aussi prévoir le démontage et l'abais sement, du fond 17 du récipient 13 pour per mettre le remplacement du gobelet 19.
La pompe à vide peut être protégée de façon appropriée contre l'humidité ou les autres condensations de gaz provenant du vase de fusion ou mélangeur 1 ou du réci pient 13 au moyen de filtres non représentés ou de récipients d'absorption, etc., disposés (fans les conduites 1.0 et 21.
Dans le cas où le récipient 13 est construit de façon à recevoir simultanément plusieurs gobelets, ceux-ci peuvent être disposés en cer cle sur un disque rotatif que l'on peut faire tourner de, l'extérieur du récipient.
Le plus souvent, la fusée ou le gobelet 19 sont munis d'un revêtement. intérieur d'une matière de nature différente de la poudre. Ces revêtements peuvent être en caoutchouc, en résines synthétiques, en asphalte avec des produits (le remplissage. tels que le noir (le fumée, etc. On peut, avec avantage, former ces revêtements en faisant. tourner la fusée ou le gobelet vide autour d'un axe horizontal, grâce à quoi on obtient une couche d'épais- seur uniforme et présentant une bonne adhé rence.
A method and apparatus for the preparation of air-free rocket powder. Molded rocket powder is generally prepared by mixing a pulverized oxygen-generating or explosive substance such as, for example, picric acid, with. a molten thermoplastic substance such as asphalt, asphalt oil, etc., and then molding the mixture to form rockets. They are. however revealed difficult to obtain in this way charges able to burn slowly, and whose combustion takes place in a similar way from one to the other. the other.
Systematic experiments have revealed that these irregularities are due in part to air inclusions that are not uniformly distributed in the mass of the powder. Such air inclusions occur more especially in directly molded fillers. in rocket explosion chambers or in cylindrical cups. The adhesion of the powder to the wall is. also in general diminished by the presence of air, key so that by being accumulated, the load is often detached at some point. of the wall and the combustion gases are then free to enter these spaces and detach all the load from the wall.
As a result, the combustion surface is considerably increased; it follows that. in turn, the pressure increases. so that the rocket often explodes. In order to avoid these drawbacks, attempts have been made to subject the charges to a hot vacuum treatment, but generally this process hardly gives satisfactory results because of the viscosity and the tenacity of the mass composing the powder.
The problem of avoiding the inclusion of air has now found its solution. According to the present invention, the constituents of the powder are mixed and melted in the container under vacuum and the melt is. allowed to fall freely as at least one thin net or ribbon in a vacuum chamber. Removal of air from the molten mixture will depend, of course, on the thickness of the thread and the degree of vacuum in the chamber into which the molten mass is introduced. Preferably, the melt is. let fall freely in the.
, vacuum chamber through one or more narrow openings, so as to form fine threads or ribbons which can fall freely inside the chamber. The experience a. also proved that it was advantageous to introduce the rocket cup into the vacuum chamber and fill it there directly with the mass of molten powder. In order to facilitate a uniform distribution of mass in the rocket or the cup, it may be advantageous to provide a vibrating device in the bottom of the chamber. empty.
The process defined above allows for virtually complete removal of air inclusions from molded rocket charges. Thanks to this elimination, the combustion process will develop quite evenly and can be calculated correctly in advance. The danger of explosion has been satisfactorily eliminated. The charges thus prepared are particularly suitable for being used for launching rockets in airplanes, material for which the required conditions are particularly severe.
Of course, however, they can also be used with advantage for other purposes, for example for projectiles, bombs, etc. The cost price of the fillers prepasted by the present process is extremely low in itself and the waste is insignificant or even non-existent.
Instead of going directly from the mixer to the vacuum chamber, it may be advantageous to provide a separate storage container for receiving the molten powder from one or more mixers. The principle of the discharge of the molten mass in thin streams can also be applied to this first transfer, whereby a double safety is obtained as regards the discharge of the air. The presence of a storage container also has the advantage of making it possible to perform the mixing operation quite independently of the filling operation and, consequently,
to use the capacity of the mixer much more rationally.
The method according to the invention will now be described in more detail with reference to. in the accompanying drawing, which schematically shows an embodiment of an apparatus for carrying out said method. 1 designates the melting vessel or mixer fitted with a, stirrer 2, a heating jacket, 3, a cover 4 comprising a safety membrane 5, a loading hole 6 and a plug connector 7 for a pipe 10 of a vacuum pump 8, pipe in which a valve 9 is mounted.
Via a pipe 28, closed by a valve 23, the mixer can also be put into communication with the ambient air. The mixer) has at its bottom a discharge tube in which the valve 11 is mounted. The tube 12 is connected to the inlet tube 15 of a receptacle 13 arranged below said mixer. The joint of the tubes 12, and 15 is made very simple dewlap by means of a short rubber hose 14 which is threaded over the two ends placed end to end of the two tubes.
The container 13 is a cylindrical vessel referred to in two parts, namely an upper part 16 and a lower part 17, and these two parts are hermetically connected to each other by means of a rubber sleeve 18, similarly to tubes 12 and 15. This device is provided to allow the introduction into the container 13 -a rocket or a cup 19 and to remove it. It goes without saying that one can provide other types of watertight seals such as flanges, bayonet seals or other similar devices, but in general, it is preferable to use the device proposed because of its simplicity.
In the bottom of the container 1.3 is mounted a vibrator 20 on which the cup is placed; a pipe 22 in which a valve 21 is mounted connects the container to the vacuum pump 8. A bypass 29 in which a valve 26 is mounted makes it possible to connect the container 13 to the ambient air when necessary. The upper wall of the receptacle 13 is pierced with two manholes 24 and 25 which make it possible to control the filling of the cup.
The operation of the apparatus described above is as follows: The constituents of the powder (explosive or oxygen-generating substances, thermoplastic organic substances, etc.) are introduced in the desired proportions into the mixer; they are mixed and melted entirely. Usually, the thermoplastic material alone is introduced first and melted, then the explosive or oxygen-generating substance is added. You can then: pass the molten mixture into the lower container 13.
For this purpose, the valve 9 is closed and the valves 23 and 11 are opened, so that the molten mass is pushed down into the vessel 13, in which a pressure lower than 1a prevails. atmospheric pressure. The opening of the valve 11 is adjusted so as to allow only a very low flow rate, so that. the. mass passes into the lower container in the form of a thin net or ribbon having a thickness of about 1 to 3 mm for example. It is also possible to place in the tube 12 a perforated disc or a spray nozzle of any suitable type.
The filling of the rocket or the cup 19 can. follow each other through manholes 24 and 25 and can be interrupted in due course by closing the. valve 11. Filling to the desired amount can also be controlled by placing the container 13 sir on a rocker or other weighing device of some kind. The vibrator 20 is put into action during filling and / or immediately thereafter.
After closing valve 21 and opening. the valve 26, the rubber connection 14 is removed, as well as the connection to the. suction line, after which the container 13 and its contents are. placed on something 27 or -The other similar transport device and distant to allow to implement another container. vacuum with relative cup. Provision can also be made for the dismantling and lowering of the bottom 17 of the container 13 to allow the replacement of the cup 19.
The vacuum pump can be suitably protected against moisture or other gas condensations from the melting vessel or mixer 1 or vessel 13 by means of filters not shown or absorption vessels, etc., arranged. (on lines 1.0 and 21.
In the case where the container 13 is constructed so as to receive several cups simultaneously, these may be arranged in a circle on a rotating disc which can be rotated from the outside of the container.
Most often, the rocket or the cup 19 are provided with a coating. inside a material of a different nature from the powder. These coatings can be rubber, synthetic resins, asphalt with products (filling. Such as black (smoke, etc.) These coatings can, with advantage, be formed by rotating the rocket or empty cup around it. with a horizontal axis, whereby a layer of uniform thickness and having good adhesion is obtained.