EP2426455B1 - Procédé de compression d'un matériau explosif dans un corps de projectile et outillage permettant la mise en oeuvre d'un tel procédé - Google Patents

Procédé de compression d'un matériau explosif dans un corps de projectile et outillage permettant la mise en oeuvre d'un tel procédé Download PDF

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EP2426455B1
EP2426455B1 EP20110290343 EP11290343A EP2426455B1 EP 2426455 B1 EP2426455 B1 EP 2426455B1 EP 20110290343 EP20110290343 EP 20110290343 EP 11290343 A EP11290343 A EP 11290343A EP 2426455 B1 EP2426455 B1 EP 2426455B1
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EP
European Patent Office
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guide
compression
die
punch
tooling
Prior art date
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EP20110290343
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German (de)
English (en)
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EP2426455A1 (fr
Inventor
Frédéric Carreau
François Lambert
Christophe Tripeau
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Nexter Munitions SA
Original Assignee
Nexter Munitions SA
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B33/00—Manufacture of ammunition; Dismantling of ammunition; Apparatus therefor
    • F42B33/02—Filling cartridges, missiles, or fuzes; Inserting propellant or explosive charges
    • F42B33/025—Filling cartridges, missiles, or fuzes; Inserting propellant or explosive charges by compacting

Definitions

  • the technical field of the invention is that of methods for compressing explosive materials in the projectile bodies as well as tools associated with such processes.
  • casting is the preferred method.
  • the advantage of explosive compression processes is that they allow the projectiles to be loaded relatively quickly. Indeed, the explosive is set up by dosing the material in the powdered and non-liquid state and it is not necessary, when the compression is carried out at ambient temperature, to carry out heat treatments for cooling the load such as the usual casting processes impose it.
  • the explosive material in powder form is compressed by means of a compression punch directly into the projectile body and through a rear opening of the body.
  • the object of the invention is to propose a method, and the associated tooling, for compressively loading a projectile body or military head having one or more internal circular beads.
  • the subject of the invention is a method of compressing an explosive material in a projectile body or military head through a rear opening of this body, a method employing at least one compression punch, characterized in that the compression is carried out in several successive steps, each compression step being carried out by using a particular tooling associating a compression punch and a punch guide, guide interposed between the punch and the body, at minus a first punch guide having a defined length such that this guide can come into contact with an internal bead of the body or at least in the immediate vicinity of this bead, the internal diameter of the guide being less than or equal to the diameter of the bead .
  • the second guide may be disposed within the bore of the first guide.
  • the invention also relates to a tool for compressing an explosive material in a projectile body or military head through a rear opening of the body, a tool comprising a support for holding the body and at least one punch of compression mounted sliding relative to the support, tooling which is characterized in that it comprises at least one cylindrical guide for the sliding punch, guide interposed between the body and the punch, the guide having a length such that it can come into contact on an internal bead of the body or at least in the immediate vicinity of this bead, the inner diameter of the guide being less than or equal to the diameter of the bead.
  • This compression tooling may comprise a set of at least two punch guides of different lengths, the punch may also be equipped with at least two different compression heads.
  • the compression tool may comprise at least a second guide longer than the first guide and thus to guide a compression punch beyond the inner bead.
  • the second guide may be disposed within the bore of the first guide.
  • the punch head may include an end shoulder for scraping the inner surface of the guide.
  • the punch may also include at least one circular groove behind the head.
  • a compression tool 1 for an explosive material comprises a support 2 ensuring the maintenance of a body 3 of a projectile.
  • This support 2 is secured to a frame (not shown) of a compression machine.
  • the support 2 comprises a cylindrical bore 2a which receives the projectile body 3.
  • the bore 2a is extended by a concave surface 4 which has a shape complementary to that of the nose 3a of the body 3.
  • the body 3 is firmly maintained by the support 2, both radially and axially.
  • the support 2 is capped at its rear by a sleeve 5 to which it is fixed by screws or radial pins 6.
  • the sleeve has an internal counterbore 7 which constitutes a stop bearing against the rear 3b of the body 3 to level of the opening 8 of the latter.
  • the positioning holes of the pins 6 in the support 2 are arranged on the tool so that when placing these pins 6, the countersink 7 is actually in abutment against the rear 3b of the body.
  • the sleeve 5 has an axial bore 9 which has the same diameter as the internal bore 3c of the projectile body 3.
  • the axial bore 9 opens into an opening 10 of larger diameter and is threaded to receive a guide as will be described later.
  • the sleeve 5 finally carries radial vents 11 which allow the evacuation of air during the positioning of the sleeve 5 on the support 2.
  • the body 3 of the projectile has a particular internal profile which here comprises two circular beads 12a, 12b. These beads 12a, 12b are intended to strengthen the structure of the body 3 of the projectile. They oppose against the passage of a compression punch of the explosive which would be the internal diameter of the bore 3c of the body 3.
  • a cylindrical tubular guide 13 is disposed in the bore 9 of the sleeve 5. This guide slides when it is placed on the bore 3c of the body 3 of the projectile up to come into contact on the first bead 12a or at least in the immediate vicinity of this bead.
  • the internal diameter of the bore 13a of the guide 13 is less than or equal to the inner diameter (d) of the bead 12a (here substantially equal). Thus, when a punch 14 is slid inside the guide 13, this punch no longer interferes with the bead 12a.
  • the punch that slides inside the guide does not interfere with the bead and the length of the guide is sufficient to guide the punch during compression.
  • the end of the guide must also be as close as possible to the bead to limit the risk of introducing explosive between guide and bead during loading.
  • the guide 13 is secured to the support 2 by means of the sleeve 5 and is interposed between the body 3 of the projectile and the punch 14.
  • the guide 13 thus ensures the guiding of the punch 14 as usually done the body of the projectile when the latter is devoid of bulges. This avoids any risk of buckling of the punch and prevents the rise of the explosive material along the punch body 14.
  • the guide 13 comprises an enlarged rear head 15 which is threaded and is housed in the tapping 10 of the sleeve 5. It is thus ensured a rigid positioning of the guide 13 relative to the assembly formed by the support 2 and the sleeve 5.
  • Punch 14 is attached at its back to the compression machine (not shown). The latter exerts a force on the punch 14 and the head 16 of the punch 14 is then applied against the explosive charge (not shown in this example). figure 2 ) to achieve its compression in the body 3.
  • the head 16 of the punch 14 comprises a conical portion 16a which terminates in a spherical portion 16b.
  • the shape of the end of the head 16 of the punch is defined so as to ensure a transfer of the axial compression force along non-axial directions towards the wall of the body 3.
  • the compression force that the head 16 provides to the explosive material is oriented perpendicularly to the walls of the head 16.
  • the shape of the head 16 will therefore be chosen as a function of the maximum depth of penetration of the punch 14 inside the body 3 and in particular the distance maximum then separating the head 16 from the wall of the body 3.
  • the head 16 of the punch 14 has an end shoulder 16c in the form of a circular ring between the conical portion 16a and the cylindrical body of the punch 14.
  • This shoulder is a scraper for scraping the inner surface of the guide 13 during the advance of the punch. This scraping makes it possible to push towards the inside of the body 3 the explosive material which could be adhering to the inner wall 13a of the guide 13.
  • the punch 14 has a circular groove 17 behind the head 16. This groove 17 completes the scraper 16c and makes it possible to trap during the movement of the punch 14 the explosive material that may be on the inner cylindrical surface 13a of the guide 13.
  • the annular surfaces 17a and 17b delimiting the groove 17 are also scrapers which lead to the groove 17 the explosive material present on the cylindrical surface of the guide.
  • the figure 3a shows a first step of the method according to the invention.
  • the first guide 13.1 is chosen with a length such that it can come into contact with the first inner bead 12a of the body 3 (or at least in the immediate vicinity of this bead).
  • a first volume 18.1 of an explosive material in the powdery state is then placed at the bottom of the body 3 of the projectile.
  • the compressible explosives are well known to those skilled in the art.
  • the patent can be consulted FR2801883 which describes a compressible explosive. This explosive is introduced using a metering hopper (not shown) that is positioned in the guide 13.1.
  • a first punch 14.1 is then introduced into the guide 13.1. This punch is secured to a compression machine (not shown) which exerts on the punch 14.1 an effort F.
  • the head 16.1 of the punch 14.1 is then applied against the explosive charge to achieve its compression in the body 3.
  • a head 16.1 having a conical profile at acute apex angle was chosen.
  • the axial compression force F will be decomposed into compression forces along directions G perpendicular to the cone walls of the head 16.1.
  • the shape of the head 16.1 will thus ensure compression forces well distributed around the punch 14.1 and to the inner wall of the body 3.
  • the compressive force exerted on the first volume of explosive material 18.1 will also cause it to rise along the punch 14.1 to the first bead 12a (annular zone 18a).
  • the figure 3b shows a second step of the compression process according to the invention.
  • a second guide 13.2 which is fixed in the same way as the previous one to the sleeve 5 but which is shorter than the first guide and is therefore no longer in abutment against the first bead 12a.
  • This second guide is also the diameter of the bore of the body 3 and is therefore interposed between the punch 14.2 and the body 3.
  • a second punch 14.2 is used whose head 16.2 is different from the first head 16.1.
  • This head 16.2 has a conical portion having an obtuse apex angle.
  • the second volume of compressed explosive material 18.2 is less for this second compression step and the compression forces must then be distributed either to the nose 3a of the body 3 but rather to the upper interface 18.1a of the first volume of explosive 18.1 tablet.
  • the second head 16.2 comprises (just like the first head 16.1) an annular scraper 16c.
  • the figure 3c finally shows a third step of the method according to the invention.
  • This guide 13.3 is fixed in the same way as the two previous guides. It is also the diameter of the bore of the body 3 and is therefore interposed between a third punch 14.3 and the body 3.
  • the third punch 14.3 has a head 16.3 having a different profile.
  • the profile of the head 16.3 is spherical.
  • the bore of the body at the level of the third layer 18.3 of explosive material is indeed cylindrical without beads and the compression forces can be closer to the axial direction.
  • the profile of the head 16.3 of the punch 14.3 may change depending on the desired shape for the external surface of the explosive charge.
  • the guides 13.1, 13.2 and 13.3 make it possible to guiding the punches 14.1, 14.2 and 14.3 despite the presence of the beads.
  • the guides also allow to channel the explosive. No interference between the punch and the bead is to be feared because the guide diameter of the punch in the guide is less than or equal to the diameter (d) of the bead.
  • the lengths of the guides make it possible to progressively fill the body 3 of the projectile with the explosive.
  • figure 3a a method in which it is sufficient, during the first compression step, to position the first guide directly in contact (or in the immediate vicinity) with the first bead 12a. This is possible if the distance between the end of the head 16.1 of the punch 14.1 and the bottom of the body 3 is not too large relative to the internal diameter of the body 3 (distance between 1 and 2 times the size).
  • the figure 4 shows thus another embodiment of the tool according to the invention, wherein a second guide 13.1b is disposed within the bore of the first guide 13.1a.
  • the first guide comprises a tapping 19 arranged in the threaded rear head 15 of the first guide 13.1a.
  • the tapping 19 receives a threaded head 20 secured to the second guide 13.1b.
  • the tapping 19 receives a threaded head 20 secured to the second guide 13.1b.
  • the first guide 13.1a is positioned in contact (or in the immediate vicinity) with the first bead 12a. It has an internal bore whose diameter is equal to the inner diameter of the bead 12a.
  • the second guide 13.1b has an outer diameter equal to the inner diameter of the first guide 13.1a. This second guide 13.1b is longer than the first guide 13.1a and extends here beyond the second inner bead 12b of the projectile body 3.
  • the compression punch 14.1 is guided by the second guide 13.1b beyond the first inner bead 12a and also beyond the second inner bead 12b.
  • this second embodiment of the invention makes it possible to perform compressions in bodies of projectiles or military heads comprising a large number of beads and even adjacent beads of the front end of the body.

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Description

  • Le domaine technique de l'invention est celui des procédés de compression des matériaux explosifs dans les corps de projectile ainsi que des outillages associés à de tels procédés.
  • Il est classique de réaliser un chargement d'un corps de projectile par compression. Ceci est plus particulièrement mis en oeuvre pour réaliser les chargements de projectiles de moyen calibre (calibre compris entre 20mm et 75mm) ou bien pour charger des têtes militaires.
  • Pour les obus de gros calibre, on a plutôt recours aux procédés de chargement par coulée.
  • Les procédés de compression d'explosif présentent comme avantage de permettre un chargement relativement rapide des projectiles. En effet l'explosif est mis en place par dosage du matériau à l'état pulvérulent et non liquide et il n'est pas nécessaire, lorsque la compression est effectuée à température ambiante, de procéder à des traitements thermiques de refroidissement du chargement comme les procédés de coulée habituels l'imposent.
  • Avec les procédés de compression connus, comme celui divulgué par le document US 2 395 898 A représentant le point de départ de la présente invention, on comprime à l'aide d'un poinçon de compression le matériau explosif à l'état pulvérulent directement dans le corps de projectile et au travers d'une ouverture arrière de ce corps.
  • Une telle opération est facilitée par le fait que la surface interne des corps de projectile est généralement cylindrique sur sensiblement toute la hauteur du projectile. Un poinçon de compression peut donc être guidé sur une partie du corps du projectile lors de la compression.
  • Il est cependant parfois nécessaire de réaliser des corps de projectile ou de têtes militaires comportant des bourrelets internes circulaires plus ou moins longs, par exemple pour renforcer le corps de projectile ou bien lui donner des caractéristiques de fragmentation particulières.
  • Dans ce cas il n'est plus possible de charger l'explosif par compression et seule la coulée permet de remplir complètement le volume interne du corps de projectile avec le matériau explosif. Des traitements thermiques ou cycles de refroidissement sont alors nécessaires pour assurer l'homogénéité du chargement (éviter les retassures).
  • L'invention a pour but de proposer un procédé, et l'outillage associé, permettant de charger par compression un corps de projectile ou de tête militaire comportant un ou plusieurs bourrelets circulaires internes.
  • Ainsi, l'invention a pour objet un procédé de compression d'un matériau explosif dans un corps de projectile ou de tête militaire au travers d'une ouverture arrière de ce corps, procédé mettant en oeuvre au moins un poinçon de compression, procédé caractérisé en ce qu'on procède à la compression en plusieurs étapes successives, chaque étape de compression étant conduite en mettant en oeuvre un outillage particulier associant un poinçon de compression et un guide de poinçon, guide s'interposant entre le poinçon et le corps, au moins un premier guide de poinçon ayant une longueur définie de telle sorte que ce guide puisse venir en contact sur un bourrelet interne du corps ou tout au moins à proximité immédiate de ce bourrelet, le diamètre interne du guide étant inférieur ou égal au diamètre du bourrelet.
  • On pourra avantageusement fixer avant chaque étape de compression une tête à l'extrémité du poinçon, tête ayant un profil adapté au profil interne du corps contre lequel est réalisée la compression.
  • On pourra éventuellement prévoir au moins un deuxième guide, deuxième guide plus long que le premier guide et permettant ainsi de guider un poinçon de compression au-delà d'un bourrelet interne.
  • Le deuxième guide pourra être disposé à l'intérieur de l'alésage du premier guide.
  • L'invention a également pour objet un outillage de compression d'un matériau explosif dans un corps de projectile ou de tête militaire au travers d'une ouverture arrière de ce corps, outillage comprenant un support de maintien du corps et au moins un poinçon de compression monté coulissant par rapport au support, outillage qui est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un guide cylindrique pour le poinçon coulissant, guide s'interposant entre le corps et le poinçon, guide ayant une longueur telle qu'il puisse venir en contact sur un bourrelet interne du corps ou tout au moins à proximité immédiate de ce bourrelet, le diamètre interne du guide étant inférieur ou égal au diamètre du bourrelet.
  • Cet outillage de compression pourra comprendre un jeu d'au moins deux guides de poinçon de longueurs différentes, le poinçon pouvant par ailleurs être équipé d'au moins deux têtes de compression différentes.
  • L'outillage de compression pourra comprendre au moins un deuxième guide plus long que le premier guide et permettant ainsi de guider un poinçon de compression au-delà du bourrelet interne.
  • Le deuxième guide pourra être disposé à l'intérieur de l'alésage du premier guide.
  • Selon une variante de réalisation, la tête du poinçon pourra comporter un épaulement d'extrémité permettant le raclage de la surface interne du guide.
  • Le poinçon pourra par ailleurs comporter au moins une gorge circulaire en arrière de la tête.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture du complément de description qui va suivre de différents modes de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels :
    • la figure 1 montre un exemple de réalisation du support de l'outillage selon l'invention, support sur lequel est positionné un corps de projectile,
    • la figure 2 montre le même support après positionnement du guide ainsi que d'un poinçon de compression,
    • les figures 3a, 3b et 3c montrent trois étapes successives du procédé de compression selon l'invention, et
    • la figure 4 montre un autre mode de réalisation de l'outillage selon l'invention, mode dans lequel un deuxième guide est disposé dans le premier guide.
  • En se reportant à la figure 1, un outillage de compression 1 pour un matériau explosif comprend un support 2 assurant le maintien d'un corps 3 d'un projectile. Ce support 2 est solidaire d'un bâti (non représenté) d'une machine de compression. Le support 2 comporte un alésage 2a cylindrique qui reçoit le corps de projectile 3. L'alésage 2a se prolonge par une portée concave 4 qui a une forme complémentaire de celle de l'ogive 3a du corps 3. Ainsi le corps 3 est fermement maintenu par le support 2, tant radialement qu'axialement.
  • Le support 2 est coiffé à sa partie arrière par un manchon 5 auquel il est fixé par des vis ou bien des goupilles radiales 6. Le manchon comporte un lamage interne 7 qui constitue une butée venant en appui contre l'arrière 3b du corps 3 au niveau de l'ouverture 8 de ce dernier. Les trous de positionnement des goupilles 6 dans le support 2 sont disposés sur l'outillage de telle sorte que lors de la mise en place de ces goupilles 6, le lamage 7 soit effectivement en appui contre l'arrière 3b du corps.
  • Le manchon 5 comporte un alésage axial 9 qui a même diamètre que l'alésage interne 3c du corps 3 de projectile. L'alésage axial 9 débouche dans une ouverture 10 de plus grand diamètre et qui est taraudée pour recevoir un guide comme cela sera décrit par la suite.
  • Le manchon 5 porte enfin des évents radiaux 11 qui permettent l'évacuation de l'air lors du positionnement du manchon 5 sur le support 2.
  • On remarque sur la figure 1 que le corps 3 du projectile a un profil interne particulier qui comporte ici deux bourrelets circulaires 12a, 12b. Ces bourrelets 12a, 12b ont pour but de renforcer la structure du corps 3 du projectile. Ils s'opposent par contre au passage d'un poinçon de compression de l'explosif qui serait au diamètre interne de l'alésage 3c du corps 3.
  • En considérant la figure 2, et conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, un guide tubulaire cylindrique 13 est disposé dans l'alésage 9 du manchon 5. Ce guide glisse lors de sa mise en place sur l'alésage 3c du corps 3 du projectile jusqu'à venir en contact sur le premier bourrelet 12a ou tout au moins à proximité immédiate de ce bourrelet.
  • Le diamètre interne de l'alésage 13a du guide 13 est inférieur ou égal au diamètre interne (d) du bourrelet 12a (ici sensiblement égal). Ainsi lorsque l'on glisse un poinçon 14 à l'intérieur du guide 13, ce poinçon n'interfère plus avec le bourrelet 12a.
  • On a précisé "tout au moins à proximité immédiate du bourrelet". En effet, en fonction de la forme en section du bourrelet 12a (rectangulaire, trapézoïdale ou arrondie) et compte tenu du fait que le guide 13 est en butée contre le manchon 5, il n'est pas toujours possible d'amener le guide 13 en contact avec le bourrelet 12a. Un intervalle réduit peut donc subsister entre l'extrémité du guide et le bourrelet.
  • Ce qui est important cependant c'est que le poinçon qui glisse à l'intérieur du guide n'interfère pas avec le bourrelet et que la longueur du guide soit suffisante pour assurer le guidage du poinçon lors de la compression. L'extrémité du guide doit par ailleurs être la plus proche possible du bourrelet pour limiter les risques d'introduire de l'explosif entre guide et bourrelet lors du chargement.
  • Le guide 13 est solidaire du support 2 par l'intermédiaire du manchon 5 et il s'interpose entre le corps 3 du projectile et le poinçon 14. Le guide 13 assure ainsi le guidage du poinçon 14 comme le fait habituellement le corps du projectile lorsque ce dernier est dépourvu de bourrelets. On évite ainsi tout risque de flambage du poinçon et on empêche les remontées du matériau explosif le long du corps de poinçon 14.
  • On remarque sur la figure 2 que le guide 13 comporte une tête arrière élargie 15 qui est filetée et se loge dans le taraudage 10 du manchon 5. On est ainsi assuré d'un positionnement rigide du guide 13 par rapport à l'ensemble formé par le support 2 et le manchon 5.
  • Le poinçon 14 est fixé à sa partie arrière à la machine de compression (non représentée). Cette dernière exerce un effort sur le poinçon 14 et la tête 16 du poinçon 14 est alors appliquée contre le chargement explosif (non représenté sur cette figure 2) pour réaliser sa compression dans le corps 3.
  • On remarque sur la figure 2 que la tête 16 du poinçon 14 comporte une partie 16a conique qui se termine par une portion sphérique 16b. La forme de l'extrémité de la tête 16 du poinçon est définie de façon à assurer un transfert de l'effort de compression axial suivant des directions non axiales, vers la paroi du corps 3.
  • En effet, l'effort de compression que la tête 16 fournit au matériau explosif est orienté perpendiculairement aux parois de la tête 16.
  • La forme de la tête 16 sera donc choisie en fonction de la profondeur d'enfoncement maximale du poinçon 14 à l'intérieur du corps 3 et en particulier de la distance maximale qui séparera alors la tête 16 de la paroi du corps 3.
  • On remarque aussi sur la figure 2 que la tête 16 du poinçon 14 comporte un épaulement d'extrémité 16c sous la forme d'une couronne circulaire entre la partie conique 16a et le corps cylindrique du poinçon 14.
  • Cet épaulement constitue un racloir permettant le raclage de la surface interne du guide 13 lors de l'avance du poinçon. Ce raclage permet de repousser vers l'intérieur du corps 3 le matériau explosif qui pourrait être adhérent à la paroi interne 13a du guide 13.
  • On remarque aussi sur la figure 2 que le poinçon 14 comporte une gorge circulaire 17 en arrière de la tête 16. Cette gorge 17 complète le racloir 16c et permet de piéger lors du mouvement du poinçon 14 le matériau explosif pouvant se trouver sur la surface cylindrique interne 13a du guide 13.
  • Les surfaces annulaires 17a et 17b délimitant la gorge 17 constituent, elles aussi, des racloirs qui conduisent vers la gorge 17 le matériau explosif présent sur la surface cylindrique du guide.
  • On pourra ainsi prévoir plusieurs gorges circulaires sur le poinçon 14.
  • Le procédé de compression selon l'invention va maintenant être décrit en référence aux figures 3a, 3b et 3c.
  • La figure 3a montre une première étape du procédé selon l'invention.
  • Avant la mise en place de l'explosif on fixe un premier guide 13.1 au manchon 5 par vissage. Le premier guide 13.1 est choisi avec une longueur telle qu'il puisse venir en contact sur le premier bourrelet interne 12a du corps 3 (ou tout au moins à proximité immédiate de ce bourrelet).
  • On dispose ensuite un premier volume 18.1 d'un matériau explosif à l'état pulvérulent au fond du corps 3 du projectile. Les explosifs comprimables sont bien connus de l'Homme du Métier. On pourra consulter par exemple le brevet FR2801883 qui décrit un explosif comprimable. Cet explosif est introduit à l'aide d'une trémie doseuse (non représentée) que l'on positionne dans le guide 13.1.
  • On introduit ensuite un premier poinçon 14.1 dans le guide 13.1. Ce poinçon est solidaire d'une machine de compression (non représentée) qui exerce sur le poinçon 14.1 un effort F.
  • Lors de l'introduction du poinçon 14.1 son racloir 16c va repousser vers le corps 3 le matériau explosif pouvant se trouver sur la paroi interne du guide 13.1.
  • La tête 16.1 du poinçon 14.1 est alors appliquée contre le chargement explosif pour réaliser sa compression dans le corps 3. Pour cette première étape de compression on a choisi une tête 16.1 ayant un profil conique à angle au sommet aigu. L'effort de compression axial F va se décomposer en des efforts de compression suivant des directions G perpendiculaires aux parois du cône de la tête 16.1. La forme de la tête 16.1 va ainsi assurer des efforts de compression bien répartis tout autour du poinçon 14.1 et vers la paroi interne du corps 3.
  • Par réaction, l'effort de compression exercé sur le premier volume de matériau explosif 18.1 va aussi provoquer sa remontée le long du poinçon 14.1 jusqu'au premier bourrelet 12a (zone annulaire 18a).
  • L'Homme du Métier définira la géométrie de la tête 16.1 en fonction des dimensions du corps 3 et de la profondeur d'enfoncement maximale du poinçon 14.1.
  • La figure 3b montre une deuxième étape du procédé de compression selon l'invention.
  • Au cours de cette deuxième étape on dispose dans le corps 3 du projectile un deuxième guide 13.2 qui se fixe de la même façon que le précédent au manchon 5 mais qui est plus court que le premier guide et ne se trouve donc plus en butée contre le premier bourrelet 12a. Ce deuxième guide est lui aussi au diamètre de l'alésage du corps 3 et s'interpose donc entre le poinçon 14.2 et le corps 3.
  • Par ailleurs on utilise alors un deuxième poinçon 14.2 dont la tête 16.2 est différente de la première tête 16.1. Cette tête 16.2 comporte une partie conique présentant un angle au sommet obtus. En effet, le deuxième volume de matériau explosif 18.2 comprimé est moindre pour cette deuxième étape de compression et les efforts de compression doivent être alors répartis non plus vers l'ogive 3a du corps 3 mais plutôt vers l'interface supérieure 18.1a du premier volume d'explosif 18.1 comprimé.
  • La deuxième tête 16.2 comporte (tout comme la première tête 16.1) un racloir annulaire 16c.
  • La figure 3c montre enfin une troisième étape du procédé selon l'invention.
  • Au cours de cette étape on positionne un troisième guide 13.3 plus court que le deuxième guide 13.2. Ce guide 13.3 se fixe de la même façon que les deux guides précédents. Il est lui aussi au diamètre de l'alésage du corps 3 et s'interpose donc entre un troisième poinçon 14.3 et le corps 3.
  • Le troisième poinçon 14.3 comporte une tête 16.3 ayant un profil différent. Ici le profil de la tête 16.3 est sphérique. L'alésage du corps au niveau de la troisième couche 18.3 de matériau explosif est en effet cylindrique sans bourrelets et les efforts de compression peuvent se rapprocher de la direction axiale.
  • Le profil de la tête 16.3 du poinçon 14.3 peut évoluer en fonction de la forme désirée pour la surface externe du chargement explosif.
  • On voit donc que grâce à l'invention il est possible de conduire une compression de matériau explosif à l'intérieur d'un corps 3 de projectile (ou de tête militaire) comportant des bourrelets internes, et ce quelles que soient les dimensions des bourrelets 12a et 12b.
  • Les guides 13.1, 13.2 et 13.3 permettent d'assurer un guidage des poinçons 14.1, 14.2 et 14.3 malgré la présence des bourrelets. Les guides permettent aussi de canaliser l'explosif. Aucune interférence entre le poinçon et le bourrelet n'est à craindre car le diamètre de guidage du poinçon dans le guide est inférieur ou égal au diamètre (d) du bourrelet.
  • Les longueurs des guides, différentes d'une étape à l'autre, permettent de remplir progressivement le corps 3 du projectile avec l'explosif.
  • En fonction de la géométrie du corps 3 et du nombre de bourrelets 12a et 12b il sera possible de faire varier le nombre de guides et de poinçons ainsi que la géométrie des têtes des poinçons.
  • On a ainsi précédemment décrit (figure 3a) un procédé dans lequel il suffit, lors de la première étape de compression, de positionner le premier guide directement en contact (ou à proximité immédiate) avec le premier bourrelet 12a. Ceci est possible si la distance entre l'extrémité de la tête 16.1 du poinçon 14.1 et le fond du corps 3 n'est pas trop importante par rapport au diamètre interne du corps 3 (distance entre 1 et 2 fois le calibre).
  • Lorsque cette distance est plus grande ou que le nombre de bourrelets est plus important, il peut être nécessaire d'amener le poinçon 14.1 plus en avant dans le corps 3.
  • La figure 4 montre ainsi un autre mode de réalisation de l'outillage selon l'invention, mode dans lequel un deuxième guide 13.1b est disposé à l'intérieur de l'alésage du premier guide 13.1a. Pour recevoir ce deuxième guide, le premier guide comporte un taraudage 19 aménagé dans la tête arrière filetée 15 du premier guide 13.1a.
  • Le taraudage 19 reçoit une tête filetée 20 solidaire du deuxième guide 13.1b. Ainsi après montage les deux guides 13.1a et 13.1b sont solidaires l'un de l'autre ainsi que du manchon 5.
  • Le premier guide 13.1a est positionné en contact (ou à proximité immédiate) avec le premier bourrelet 12a. Il a un alésage interne dont le diamètre est égal au diamètre interne du bourrelet 12a. Le deuxième guide 13.1b a un diamètre externe égal au diamètre interne du premier guide 13.1a. Ce deuxième guide 13.1b est plus long que le premier guide 13.1a et il s'étend ici au-delà du deuxième bourrelet interne 12b du corps 3 de projectile.
  • Le poinçon de compression 14.1 est guidé par le deuxième guide 13.1b au-delà du premier bourrelet interne 12a et également au-delà du deuxième bourrelet interne 12b.
  • Avec ce mode de réalisation, on peut donc réaliser une compression de l'explosif sans être gêné par la présence des bourrelets internes.
  • Après une première étape de compression dans laquelle l'explosif comprimé remontera jusqu'au deuxième bourrelet 12b, on retirera le deuxième guide 13.1b et on pourra procéder à une deuxième étape de compression d'explosif avec un poinçon qui sera alors guidé directement par le premier guide 13.1a.
  • La configuration de l'outillage lors de cette deuxième étape est pratiquement celle de la figure 3a précédemment décrite. Les étapes ultérieures seront analogues à celles décrites en regard des figures 3b et 3c.
  • On voit donc que ce second mode de réalisation de l'invention permet d'effectuer des compressions dans des corps de projectiles ou têtes militaires comprenant un grand nombre de bourrelets et même des bourrelets voisins de l'extrémité avant du corps.
  • A titre de variante de ce second mode de réalisation, il serait bien entendu possible de définir un outillage dans lequel le guide utilisé lors de la première étape serait monobloc. On pourra alors considérer la figure 4 en considérant que les guides 13.1a et 13.1b sont sous la forme d'une seule et même pièce.
  • Il sera cependant nécessaire de prévoir un guide ayant la forme du guide 13.1a pour une étape de compression ultérieure.
  • Dans tous les modes de réalisation précédents il est possible de prévoir un outillage dans lequel il n'y a pas de manchon 5. Les guides sont alors simplement positionnés dans le corps de projectile.

Claims (10)

  1. Procédé de compression d'un matériau explosif (18.1) dans un corps (3) de projectile ou de tête militaire au travers d'une ouverture arrière de ce corps, procédé mettant en oeuvre au moins un poinçon de compression (14, 14.1, 14.2, 14.3), la compression étant réalisée en plusieurs étapes successives procédé caractérisé en ce que chaque étape de compression est conduite en mettant en oeuvre un outillage particulier associant un poinçon de compression (14, 14.1, 14.2, 14.3) et un guide (13, 13.1, 13.2, 13.3) de poinçon, guide s'interposant entre le poinçon (14, 14.1, 14.2, 14.3) et le corps (3), au moins un premier guide (13.1) de poinçon ayant une longueur définie de telle sorte que ce guide puisse venir en contact sur un bourrelet (12a) interne du corps (3) ou tout au moins à proximité immédiate de ce bourrelet (12a), le diamètre interne du guide (13.1) étant inférieur ou égal au diamètre du bourrelet (12a).
  2. Procédé de compression selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fixe avant chaque étape de compression une tête (16, 16.1, 16.2, 16.3) à l'extrémité du poinçon (14, 14.1, 14.2, 14.3), tête ayant un profil adapté au profil interne du corps (3) contre lequel est réalisé la compression.
  3. Procédé de compression selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on prévoit au moins un deuxième guide (13.1b), deuxième guide plus long que le premier guide (13.1a) et permettant ainsi de guider un poinçon de compression (14.1) au-delà d'un bourrelet interne (2a).
  4. Procédé de compression selon la revendication 3, caractérisé en ce que le deuxième guide (13.1b) est disposé à l'intérieur de l'alésage du premier guide (13.1a).
  5. Outillage de compression d'un matériau explosif dans un corps (3) de projectile ou de tête militaire au travers d'une ouverture arrière (8) de ce corps (3), outillage comprenant un support (2) de maintien du corps (3) et au moins un poinçon de compression (14) monté coulissant par rapport au support, outillage caractérisé en ce qu'il comprend au moins un guide cylindrique (13, 13.1) pour le poinçon coulissant (14, 14.1), guide s'interposant entre le corps (3) et le poinçon (14, 14.1), guide ayant une longueur telle qu'il puisse venir en contact sur un bourrelet interne (12a, 12b) du corps ou tout au moins à proximité immédiate de ce bourrelet (12a, 12b), le diamètre interne du guide (13) étant inférieur ou égal au diamètre du bourrelet (12a, 12b).
  6. Outillage de compression d'un matériau explosif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un jeu d'au moins deux guides (13, 13.1, 13.2, 13.3) de poinçon de longueurs différentes, le poinçon (14, 14.1, 14.2, 14.3) pouvant par ailleurs être équipé d'au moins deux têtes de compression différentes (16, 16.1, 16.2, 16.3).
  7. Outillage de compression d'un matériau explosif selon une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un deuxième guide (13.1b) plus long que le premier guide (13.1a) et permettant ainsi de guider un poinçon de compression (14.1) au-delà du bourrelet interne (12a).
  8. Outillage de compression d'un matériau explosif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le deuxième guide (13.1b) est disposé à l'intérieur de l'alésage du premier guide (13.1a).
  9. Outillage de compression d'un matériau explosif selon une des revendication 5 à 8, caractérisé en ce que la tête (16) du poinçon (14, 14.1, 14.2, 14.3) comporte un épaulement d'extrémité (16c) permettant le raclage de la surface interne du guide (13).
  10. Outillage de compression d'un matériau explosif selon une des revendication 5 à 9, caractérisé en ce que le poinçon (14, 14.1, 14.2, 14.3) comporte au moins une gorge circulaire (17) en arrière de la tête (16, 16.1, 16.2, 16.3).
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