EP0310517B1 - Culot pour munition de gros calibre comportant un allumeur électrique - Google Patents
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- EP0310517B1 EP0310517B1 EP88402471A EP88402471A EP0310517B1 EP 0310517 B1 EP0310517 B1 EP 0310517B1 EP 88402471 A EP88402471 A EP 88402471A EP 88402471 A EP88402471 A EP 88402471A EP 0310517 B1 EP0310517 B1 EP 0310517B1
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- base
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
- F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
- F42B5/08—Cartridges, i.e. cases with charge and missile modified for electric ignition
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
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- F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
- F42B5/38—Separately-loaded propellant charges, e.g. cartridge bags
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C19/00—Details of fuzes
- F42C19/08—Primers; Detonators
- F42C19/12—Primers; Detonators electric
Definitions
- the field of the present invention is that of caps or socket bases for ammunition and in particular for large caliber ammunition carrying an electric igniter.
- the propellant charge is ignited by an igniter tube, integral with the base, receiving the electrical ignition current via an electrode on which a contact secured with the cylinder head; the return of current is ensured by the electrical ground of the weapon.
- Such caps are heavy to handle, moreover they must fulfill a sealing function between the chamber of the weapon and the breech, and are thus provided with an additional sealing device of the type described in the patents.
- These sealing devices do not always have all the guarantees of efficiency and the metal caps may present, after firing, permanent deformations making it difficult to extract them from the chamber.
- it includes a metal insert whose function is to ensure good mechanical strength of the base and to control the radial elastic deformation thereof.
- This insert is not to make any electrical connection between the igniter tuba and the weapon.
- Patent DE-B-1029266 describes a combustible primer comprising a metallized sheet which after shaping is split by milling so as to produce the two conductors for supplying the current at the level of a priming composition.
- the milled slot constitutes an interval at which the ignition spark occurs.
- the patent US-A-3535978 also describes a primer in which the arrival of the electric current is done by two electrodes which are obtained from a metal clip, mounted in the insulating base, then split at its median part. so as to realize the interval at which the ignition spark occurs.
- US-A-3779167 describes the mounting of a semiconductor film primer in a cartridge of hunting ammunition.
- the cartridge includes a plastic case closed by a metal bottom.
- the latter has an internal cylindrical part in which is disposed a metal tube receiving the primer as well as an electrode assembly.
- the invention also provides a reliable electrical connection by providing electrical contacts chamber-base and base-igniter having a low contact resistance.
- the base according to the invention may be secured to a socket comprising a case.
- the subject of the invention is therefore a base for a large caliber ammunition intended to be placed in a chamber of a weapon, base made of a material which does not conduct electricity, comprising an axial housing intended to receive an igniter electrical and at least one metal insert extending radially between the axial housing and the periphery of the base, characterized in that at least one insert consists of a grid embedded in the non-conductive material and has a thickness of less than 2 mm, and in that the grid comprises at least one flush contact zone at a surface of the base, this zone constituting one of the means of electrical connection between the igniter and the weapon.
- a flush contact area may be located at an interior contact surface of the axial housing
- a flush contact area can be located at an external peripheral contact surface of the base coming into contact with the weapon.
- the internal and / or external peripheral contact surface may be a flat annular surface.
- the internal and / or external peripheral contact surface can be covered with a conductive varnish.
- the internal and / or external peripheral contact surface can be metallized.
- the invention also relates to a base for a large caliber ammunition intended to be placed in a chamber of a weapon, base made of a material which does not conduct electricity, comprising an axial housing intended to receive an electric igniter and at least one metal insert extending radially between the axial housing and the periphery of the base, characterized in that at least one insert consists of a plate forming a cup having a thickness of less than 2 mm, and in that the plate is pinched at its periphery between the non-conductive material and a ring integral with the base and coming into contact with the weapon, and also pinched at the axial housing between the non-conductive material and the igniter.
- the invention will also apply to a socket comprising a case integral with a base, case and base which can be made of the same material and in a single piece.
- the non-conductive material will preferably be a technopolymer.
- a weapon 1 shown diagrammatically comprises a chamber 2 and a tube 13.
- a munition constituted by a projectile 3 placed in the tube 13, a propellant charge 4 located in the chamber 2 and constituted for example by gargousses, and a base 5 comprising an axial housing 7 in which an electric igniter 6 is fixed.
- Figure 2 shows an enlarged base 5 according to a first embodiment of the invention.
- the base 5 made of non-conductive material, for example a thermoplastic, is in contact with the weapon on the one hand at the level of a cylindrical peripheral contact surface 9 fitted in the chamber, and on the other hand at the level of a planar peripheral contact surface 10 of a shoulder 14 formed on the base.
- Other modes of connection between the igniter 6 and the base are conceivable; the igniter could be forcibly mounted in the axial housing, it would suffice to provide a tight fit between these two elements, the igniter 6 could then be in contact with a cylindrical inner contact surface 12 of the axial housing 7.
- the contact surfaces 10 and 11 are here annular surfaces at which the metal constituting the grid appears, the electric igniter 6, screwed in its housing will come to bear on a annular metal zone which, although of reduced thickness (less than 2 mm, for example 0.3 mm) is an integral part of the base and has good mechanical strength; a vigorous clamping of the igniter is possible which guarantees a low contact resistance (of the order of 4 ohms).
- the shoulder 14 applied strongly against the weapon by the breech will guarantee a low electrical resistance of contact with a strong mechanical resistance of the conductive zone.
- the mass of the insert may represent only 0.2% to 10% of the total mass of the base.
- Figure 3 is a perspective view of the base of Figure 2, this view clearly shows the internal and peripheral annular contact surfaces 10 and 11, as well as the corresponding flush contact areas integral with the grid.
- Figures 4 and 5 show a second embodiment of the invention.
- the base 5 of non-conductive material carries a metal ring 15 which has the function of mechanically reinforcing the shoulder 14, which can be useful with certain types of artillery.
- the insert 8 is constituted here by a metal plate forming a bowl, pinched at its periphery between the ring 15 and the non-conductive material. This plate is flush with the cylindrical and flat internal contact surfaces (respectively 12 and 11) of the axial housing 7.
- the electrical contact is also established between the insert 8 and the ring 15.
- the latter is in contact with the weapon, thus the ring 15 acts as an electrical connection means between the insert and the weapon.
- the ring 15 acts as an electrical connection means between the insert and the weapon.
- it was the flush contact zone at the level of the peripheral contact surface 10 which played the role of means of electrical connection between insert and weapon.
- This embodiment therefore makes it possible to reconcile the advantages linked to the invention (low thickness, therefore low mass, of the inserts and high quality of the electrical contacts) with an additional requirement in terms of the mechanical strength of the shoulder 14 on which will come act a weapon extractor (not shown).
- FIGS. 6 to 8 illustrate such variants.
- an insert 8 constituted by a flat metallic grid is flush with the level of the flat internal contact surface 11 of the axial housing 7, and in contact with a ring 15.
- the base 5 does not have a ring 15
- the insert 8 in the form of a grid
- the insert 8 is flush both at the level of the plane peripheral contact surface 10 of the base, and at the level of the surface of cylindrical inner contact 12 of the axial housing.
- the insert 8 has two flush contact zones at the level of the internal, cylindrical contact surface 12, and of the cylindrical peripheral contact surface 9.
- FIG. 9 shows in half view a base comprising 4 inserts, regularly spaced from one another and each constituted by a strip of flush grid at the desired surfaces. This configuration can be combined with the contact areas shown in Figures 2, 6, 7, 8.
- An advantageous embodiment of the invention will consist of injecting the non-conductive material (thermoplastic) on the insert (s), then making the latter flush by machining at the level of the intended contact zones. A conductive varnish or a metallization can then be applied to the latter.
- the present invention will finally also apply to sockets constituted by a cylindrical case (made of plastic or combustible material) secured to a base.
- the bottom of the socket plays the role of the base described above.
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Description
- Le domaine de la présente invention est celui des culots ou des fonds de douille pour munitions et en particulier pour munitions de gros calibre portant un allumeur électrique.
- Sur de telles munitions la mise à feu de la charge propulsive est réalisée par un tube allumeur, solidaire du culot, recevant le courant électrique de mise à feu par l'intermédiaire d'une électrode sur laquelle vient s'appliquer un contact solidaire de la culasse; le retour du courant est assuré par la masse électrique de l'arme.
- Traditionnellement de tels culots sont entièrement métalliques, ainsi le retour du courant entre l'allumeur et la masse de l'arme s'effectue à travers la masse même du culot qui est en contact avec la chambre de l'arme.
- De tels culots sont lourds à manipuler, de plus ils doivent remplir une fonction d'étanchéité entre la chambre de l'arme et la culasse, et se trouvent ainsi pourvus d'un dispositif d'étanchéité annexe du type de ceux décrits dans les brevets FR-A-2365096, FR-A-2380531 et FR-A-2218547. Ces dispositifs d'étanchéité ne présentent pas toujours toutes les garanties d'efficacité et les culots métalliques peuvent présenter après tir des déformations permanentes rendant difficile leur extraction de la chambre.
- Pour pallier de tels inconvénients, il a été proposé un culot non métallique, par exemple en matière plastique injectée ou composite. Ce culot est décrit dans le brevet FR-A-55 72 85, sur lequel se base le préambule des revendications 1 et 7.
- Si un tel culot permet d'assurer l'étanchéité aux gaz de combustion et est suffisamment léger, il est inutilisable avec un allumeur électrique. Le mutériau le constituant étant totalement isolant, il ne peut établir la liaison électrique souhaitée entre l'allumeur et l'arme.
- Dans une variante de réalisation, il comporte un insert métallique dont la fonction est d'assurer une bonne tenue mécanique du culot et de contrôler la déformation élastique radiale de celui-ci.
- Cet insert n'a pas pour fonction de réaliser une quelconque liaison électrique entre le tuba allumeur et l'arme.
- Ce document suggère néanmoins la possibilité d'intégrer dans la masse isolante du culot une matière conductrice; mais, une telle solution ne garantit pas en production l'obtention d'une résistance électrique constante d'un culot à l'autre, et une valeur trop importante de cette résistance peut entraîner des ratés à l'allumage.
- On pourrait envisager de réaliser une liaison filaire entre l'allumeur et une zone périphérique du culot venant en contact avec la chambre, mais une telle liaison à réaliser sur le culot achevé compliquerait la fabrication et ne présenterait pas toutes les garanties d'obtention d'un bon contact d'une part entre le fil et la chambre et d'autre part entre le fil et l'allumeur, une résistance trop importante au niveau des contacts pouvant également être préjudiciable à l'allumage.
- Le brevet DE-B-1029266 décrit une amorce combustible comprennant une feuille métallisée qui après mise en forme est fendue par fraisage de façon à réaliser les deux conducteurs d'amenée du courant au niveau d'une composition d'amorçage. La fente fraisée constitue un intervalle au niveau duquel se produit l'étincelle d'allumage.
- Le brevet US-A-3535978 décrit également une amorce dans laquelle l'arrivée du courant électrique se fait par deux électrodes qui sont obtenues à partir d'une agrafe métallique, montée dans le socle isolant, puis fendue au niveau de sa partie médiane de façon à réaliser l'intervalle au niveau duquel se produit l'étincelle d'allumage.
- Le brevet US-A-3779167 décrit le montage d'une amorce à film semi conducteur dans une cartouche de munition de chasse.
- La cartouche comprend un étui en matière plastique fermé par un fond métallique. Ce dernier comporte une partie cylindrique interne dans laquelle est disposé un tube métallique recevant l'amorce ainsi qu'un montage d'électrodes.
- Une telle solution n'est pas transposable au domaine des munitions de gros calibre. Pour que le fond métallique puisse résister aux contraintes de l'extraction, il sera nécessaire d'augmenter son épaisseur, ce qui va à l'encontre de la recherche de légèreté pour le culot,
- C'est le but de l'invention que de proposer un culot en matériau non conducteur permettant d'établir une liaison électrique entre l'allumeur électrique et la chambre de l'arme, cette liaison électrique n'entraînant pas d'accroissement sensible du poids du culot.
- L'invention assure en outre une liaison électrique fiable en proposant des contacts électriques chambre-culot et culot-allumeur présentant une faible résistance de contact.
- Le culot selon l'invention pourra être solidaire d'une douille comportant un étui.
- L'invention a ainsi pour objet un culot pour une munition de gros calibre destinée à être mise en place dans une chambre d'une arme, culot constitué par un matériau non conducteur de l'électricité, comportant un logement axial destiné à recevoir un allumeur électrique et au moins un insert métallique s'étendant radialement entre le logement axial et la périphérie du culot, caractérisé en ce que au mois un insert est constitué par une grille noyée dans le matériau non conducteur et a une épaisseur inférieure à 2 mm, et en ce que la grille comporte au moins une zone de contact affleurante au niveau d'une surface du culot cette zone constituant un des moyens de liaison électrique entre l'allumeur et l'arme.
- Une zone de contact affleurante peut être située au niveau d'une surface de contact intérieure du logement axial
Une zone de contact affleurante peut être située au niveau d'une surface de contact périphérique externe du culot venant en contact avec l'arme. - La surface de contact intérieure et/ou périphérique externe peuvent être une surface annulaire plane.
- La surface de contact intérieure et/ou périphérique externe peuvent être recouvertes d'un vernis conducteur.
- La surface de contact intérieure et/ou périphérique externe peuvent être métallisées.
- L'invention concerne également un Culot pour une munition de gros calibre destinée à être mise en place dans une chambre d'une arme, culot constitué par un matériau non conducteur de l'électricité, comportant un logement axial destiné à recevoir un allumeur électrique et au moins un insert métallique s'étendant radialement entre le logement axial et la périphérie du culot, caractérisé en ce que au mois un insert est constitué par une plaque formant cuvette ayant une épaisseur inférieure à 2 mm, et en ce que la plaque est pincée au niveau de sa périphérie entre le matériau non conducteur et une bague solidaire du culot et venant en contact avec l'arme, et pincée également au niveau du logement axial entre le matériau non conducteur et l'allumeur.
- L'invention s'appliquera également à une douille comportant un étui solidaire d'un culot, étui et culot pouvant être réalisés dans le même matériau et de façon monobloc.
- Le matériau non conducteur sera de préférence un technopolymère.
- L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- La Fig. 1 représente schématiquement un culot mis en place dans la chambre d'une arme
- La Fig. 2 est une vue en demi coupe d'un premier mode de réalisation d'un culot selon l'invention
- La Fig. 3 est une vue en perspective du culot représenté figure 2.
- La Fig. 4 est une vue en demi coupe d'un deuxième mode de réalisation de l'invention, la figure 5 étant une vue en perspective de ce mode de réalisation.
- Les Fig. 6 à 9 représentent d'autres variantes de réalisation de l'invention représentées en demi coupe.
- En se reportant à la figure 1, une arme 1 représentée schématiquement comporte une chambre 2 et un tube 13. Une munition constituée par un projectile 3 mis en place dans le tube 13, une charge propulsive 4 située dans la chambre 2 et constituée par exemple par des gargousses, et un culot 5 comportant un logement axial 7 dans lequel est fixé un allumeur électrique 6.
- La figure 2 montre de façon agrandie le culot 5 suivant un premier mode de réalisation de l'invention.
- Le culot 5 réalisé en matériau non conducteur par exemple un thermoplastique est en contact avec l'arme d'une part au niveau, d'une surface de contact périphérique cylindrique 9 ajustée dans la chambre, et d'autre part au niveau d'une surface de contact périphérique plane 10 d'un épaulement 14 réalisé sur le culot.
- L'allumeur électrique 6 solidaire du culot au niveau du logement axial 7, par exemple par l'intermédiaire d'un filetage, est en contact avec le culot 5 au niveau d'une surface de contact intérieure plane 11 d'un lamage réalisé dans le logement axial. D'autres modes de liaison entre l'allumeur 6 et le culot sont envisageables ; l'allumeur pourrait être monté à force dans le logement axial, il suffirait de prévoir un ajustement serré entre ces deux élements, l'allumeur 6 pourrait alors être en contact avec une surface de contact intérieure cylindrique 12 du logement axial 7.
- Un insert 8, constitué ici par une grille métallique plane, noyée dans le matériau non conducteur constituant le culot, est disposé de telle façon qu'il présente une première zone affleurante au niveau de la surface de contact intérieure plane 11, et une deuxième zone affleurante au niveau de la surface de contact périphérique plane 10. Ainsi les surfaces de contact 10 et 11 sont ici des surfaces annulaires au niveau desquelles le métal constituant la grille apparaît, l'allumeur électrique 6, vissé dans son logement viendra en appui sur une zone métallique annulaire qui bien que d'épaisseur réduite (inférieure à 2mm, par exemple 0,3 mm) fait intégralement partie du culot et possède une bonne tenue mécanique ; un serrage vigoureux de l'alllumeur est possible ce qui garantit une faible résistance de contact (de l'ordre de 4 ohms).
- Il en est de même au niveau de la surface de contact périphérique 10, l'épaulement 14 appliqué fortement contre l'arme par la culasse, garantira une faible résistance électrique de contact avec une forte résistance mécanique de la zone conductrice.
- On voit ainsi le principal avantage de l'invention qui est de permettre d'assurer la légèreté d'un culot en matériau non conducteur, plastique ou composite, avec des caractéristiques de liaison électriques analogues à celles obtenues avec un culot entièrement métallique.
- Pratiquement la masse de l'insert pourra ne représenter que de 0,2 % à 10 % de la masse totale du culot.
- La figure 3 est une vue en perspective du culot de la figure 2, cette vue fait apparaître nettement les surfaces de contact annulaires internes et périphériques 10 et 11, ainsi que les zones de contact affleurantes correspondantes solidaires de la grille.
- Les figures 4 et 5 montrent un deuxième mode de réalisation de l'invention. Le culot 5 en matériau non conducteur porte une bague métallique 15 qui a pour fonction de renforcer mécaniquement l'épaulement 14, ce qui peut être utile avec certains types d'artilleries.
- L'insert 8 est constitué ici par une plaque métallique formant cuvette, pincée au niveau de sa périphérie entre la bague 15 et le matériau non conducteur. Cette plaque est affleurante au niveau des surfaces de contact intérieures cylindriques et planes (respectivement 12 et 11) du logement axial 7.
- Ainsi le contact électrique est établi entre l'insert et l'allumeur électrique, l'insert se trouvant pincé entre le matériau non conducteur et l'allumeur 6.
- Le contact électrique est également établi entre l'insert 8 et la bague 15. Cette dernière est en contact avec l'arme, ainsi la bague 15 joue le rôle de moyen de liaison électrique entre l'insert et l'arme. Dans le cas du premier mode de réalisation déjà décrit c'était la zone de contact affleurante au niveau de la surface de contact périphérique 10 qui jouait le rôle de moyen de liaison électrique entre insert et arme.
- Ce mode de réalisation permet donc de concilier les avantages liés à l'invention (faible épaisseur, donc faible masse, des inserts et grande qualité des contacts électriques) avec une exigence complémentaire au niveau de la tenue mécanique de l'épaulement 14 sur lequel viendra agir un extracteur de l'arme (non représenté).
- D'autres variantes sont possibles sans pour autant sortir du cadre de l'invention ainsi les figures 6 à 8 illustrent de telles variantes.
- Sur la figure 6, un insert 8 constitué par une grille métallique plane, est affleurant au niveau de la surface de contact intérieure plane 11 du logement axial 7, et en contact avec une bague 15.
- Sur la figure 7, le culot 5 ne comporte pas de bague 15, l'insert 8 (sous forme de grille) est affleurant à la fois au niveau de la surface de contact périphérique plane 10 du culot, et au niveau de la surface de contact intérieur cylindrique 12 du logement axial.
- Enfin sur la figure 8, l'insert 8 présente deux zones de contact affleurantes au niveau de la surface de contact intérieure, cylindrique 12, et de la surface de contact périphérique cylindrique 9.
- Il est possible également de prévoir plusieurs inserts, chaque insert présentant au moins une zone de contact affleurante au niveau d'une surface du culot ; à titre d'exemple la figure 9 montre en demi vue un culot comportant 4 inserts, régulièrement espacés les une des autres et constitués chacun par une bande de grille affleurante au niveau des surfaces souhaitées. Cette configuration peut être combinée avec les zones de contact représentées sur le figures 2, 6, 7, 8.
- Il est également possible afin de protéger la partie métallique affleurante des inserts, de la recouvrir d'un vernis conducteur, ou bien de la métaliser.
- Une méthode de réalisation intéressante de l'invention consistera à injecter le matériau non conducteur (thermoplastique) sur le ou les inserts, puis à rendre ces derniers affleurants par usinage au niveau des zones de contact prévues. Un vernis conducteur ou bien une métallisation pourra aors être appliquée sur ces dernières.
- La présente invention s'appliquera enfin également aux douilles constituées par un étui cylindrique (en matière plastique ou combustible) solidaire d'un culot.
- Elle s'appliquera également lorsque le culot et l'étui forment un ensemble monobloc en un même matériau (comme dans le brevet FR 255 7285).
- Dans ce dernier cas le fond de la douille joue le rôle du culot décrit précédemment.
Claims (10)
- Culot pour une munition de gros calibre destinée à être mise en place dans une chambre (2) d'une arme (1), culot constitué par un matériau non conducteur de l'électricité, comportant un logement axial (7) destiné à recevoir un allumeur électrique (6) et au moins un insert métallique s'étendant radialement entre le logement axial et la périphérie du culot, caractérisé en ce que au moins un insert (8) est constitué par une grille noyée dans le matériau non conducteur et a une épaisseur inférieure à 2 mm, et en ce que la grille comporte au moins une zone de contact affleurante au niveau d'une surface du culot cette zone constituant un des moyens de liaison électrique entre l'allumeur et l'arme.
- Culot selon la revendication 1, caractérisé en ce que une zone de contact affleurante est située au niveau d'une surface de contact intérieure (11, 12) du logement axial (7).
- Culot selon une des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que une zone de contact affleurante est située au niveau d'une surface de contact périphérique externe (10) du culot venant en contact avec l'arme.
- Culot selon une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la surface de contact intérieure (11, 12) et/ou périphérique externe (10) est une surface annulaire plane.
- Culot selon une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la surface de contact intérieure (11, 12) et/ou périphérique externe (10) sont recouvertes d'un vernis conducteur.
- Culot selon une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la surface de contact intérieure (11, 12) et/ou périphérique externe (10) sont métallisées,
- Culot pour une munition de gros calibre destinée à être mise en place dans une chambre (2) d'une arme (1), culot constitué par un matériau non conducteur de l'électricité, comportant un logement axial (7) destiné à recevoir un allumeur électrique (6) et au moins un insert métallique s'étendant radialement entre le logement axial et la périphérie du culot, caractérisé en ce que au moins un insert (8) est constitué par une plaque formant cuvette ayant une épaisseur inférieure à 2 mm, et en ce que la plaque est pincée au niveau de sa périphérie entre le matériau non conducteur et une bague (15), solidaire du culot et venant en contact avec l'arme, et pincée également au niveau du logement axial entre le matériau non conducteur et l'allumeur (6).
- Douille pour munition, comportant un culot solidaire d'un étui, caractérisée en ce qu'elle comporte un culot selon une des revendications 1 à 7.
- Douille selon la revendication 8, caractérisée en ce que le culot et l'étui sont réalisés dans le même matériau,
- Douille selon la revendication 9 , caractérisée en ce que le culot et l'étui sont réalisés de façon monobloc.
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