Perfectionnements aux cartouches de mine et à leur procédé de
<EMI ID=1.1>
La présente invention est relative aux cartouches de mine comportant une charge génératrice de gaz et un dispositif d'amorçage pour celle-ci, enfermés ensemble dans un récipient rigide, résistant à la pression, et pourvu d'un dispositif pour libérer les gaz quand ils atteignent une pression suffisante pour produire un effet explosif dans
un trou de mine, ce dispositif de libération des gaz étant constitué par une rondelle d'éclatement susceptible d'être
A
brisée, qui est maintenue en place par une capsule creuse vissée et percée d'ouvertures de décharge de gaz.
On donne habituellement à une cartouche de ce genre la forme d'une longue enveloppe cylindrique en acier, taraudée aux deux extrémités. Une extrémité est obturée par un bouchon fileté rigide portant les connexions électriques pour le dispositif amorçant l'explosion de la charge. L'ouverture'de décharge est munie d'un siège annulaire contre lequel la rondelle d'éclatement est maintenue par la capsule vissée.
Les pressions que doivent supporter les rondelles d'éclatement avant de se briser sont d'un ordre élevé, par
<EMI ID=2.1>
employer des pressions encore plus élevées. A moins que la rondelle d'éclatement ne corresponde exactement au siège, la forte pression développée à l'intérieur de l'enveloppe pendant le bref laps de temps précédant l'établissement de la pression de sortie, provoque une fuite de gaz à travers les sections de contact défectueux et, partant, autour du bord de la rondelle dans les pas de vis de la fermeture à capsule. Des fuites de gaz à haute pression suivant un filet de vis exercent sur les filets un effet érosif extrêmement intense, notamment quand les gaz portent en suspension des matières solides ou exercent eux-mêmes une action chimique sur le métal des filets de vis.
Pour y obvier, on emploie habituellement un anneau mince en fibre comprimée ou matière analogue pour constituer un joint étanche aux gaz entre la rondelle d'éclatement-et son siège, mais cette manière de procéder n'est pas entièrement satisfaisante vu que la rondelle d'éclatement n'est plus correctement disposée
entre deux surfaces métalliques et que le développement
de pression peut amener le disque à s'écarter légèrement
de l'anneau, relativement mou, avant l'éclatement. Par conséquent il existe encore une notable possibilité de fuite autour de la rondelle avant que les gaz sortent et une déformation indiquée du disque tend aussi à introduire
dans le fonctionnement de l'engin un facteur d'irrégularité indésirable, ces effets devenant plus sensibles quand le diamètre de la rondelle d'éclatement augmente.
La présente invention concerne la fabrication de cartouches de mine du genre précité et elle consiste à assembler entre eux le récipient chargé, la capsule de décharge et la rondelle d'éclatement avec une matière plastique dont on dispose entre la capsule de décharge et la rondelle d'éclatement, une quantité suffisante pour que lorsqu'on visse en place la capsule de décharge, une partie.au moins de la matière plastique soit refoulée dans tous les vides entre l'extrémité du filet de vis et la rondelle d'éclatement et dans les filets de vis eux-mêmes.
On prépare facilement des matières plastiques convenant aux fins de l'invention en incorporant une poudre inorganique inerte fine, par exemple de l'argile fine, de la craie ou du blanc fixe, à une certaine quantité d'un agent plastifiant destiné à constituer avec la poudre une pâte solide. Si on le désire, on peut fondre l'agent plastifiant préalablement à l'incorporation.
Comme agents plastifiants appropriés, il est recommandé d'employer des graisses ou des huiles non siccatives, des hydrocarbures pâteux ou mous à basse température
de fusion, tels que le bitume. ou 3^ gelée de paraffine, des
A
cires artificielles à basse température de fusion, par exemple des compositions de naphtalène chlorées, et le caoutchouc ou des gommes caoutchouteuses naturelles.
Pour préparer la matière plastique on dose la poudre inorganique inerte et l'agent plastifiant suivant
des proportions telles que la pâte se laisse facilement refouler sous la pression qu'on lui applique en vissant la capsule dans la cartouche. De préférence, la pâte n'est pas collante au toucher et elle ne doit pas non plus manifester des signes de fluage plastique à la température ordinaire.
La matière de scellement peut être employée de diverses manières. On peut l'appliquer sur la rondelle d'éclatement pendant le montage de la cartouche de mine ou. on peut l'introduire séparément sous une forme appropriée, et à ces fins on peut amener la matière en masse ou.la façon-
<EMI ID=3.1>
dimensions et d'épaisseur appropriées. A titre d'alternative, on peut garnir les rondelles d'éclatement, pour la commodité, d'une couche de matière de scellement qui adhère déjà aux rondelles. La quantité de matière de scellement à employer dépend de l'espace libre ménagé entre la surface portante
de la capsule vissée et le fond des filets de vis; il doit
y en avoir suffisamment pour remplir complètement cet espace et pour qu'il en passe un peu, par extrusion, dans les filets de vis quand on visse la capsule à travers la matière de scellement sur son siège. Par exemple, une rondelle d'éclatement de 47,5 mm de diamètre et de 4,7 mm d'épaisseur, destinée à une cartouche de mine ordinaire du type spécifié peut
être associée à un disque de matière de scellement plastique ayant les mêmes dimensions.
L'avantage réalisé par l'emploi d'une matière
de scellement de la nature précitée est de dispenser de la nécessité de disposer un anneau semi-rigide entre la rondelle d'éclatement et son siège. Si on le désire on peut encore aménager l'anneau habituel sous la rondelle d'éclatement de tubes de grand diamètre, mais on a constaté que ceci n'est pas nécessaire pour des tubes de grandeur ordinaire, car la disposition de matière de scellement au-dessus de la rondelle d'éclatement conformément à l'invention suffit dans ces cas pour empêcher toute fuite de gaz autour de la rondelle, et la rondelle est cisaillée proprement et sans déformation exagérée quand la cartouche est tirée.
On assure ainsi une plus grande régularité de sortie des gaz, on réalise une plus grande sûreté à l'usage, et le nombre de coups que peut tirer une cartouche du type décrit, avant qu'on décèle une érosion de filets de vis, est notablement augmenté.
Les compositions suivantes sont des matières plastiques de scellement typiques propres à être employées suivant l'invention. Les parties indiquées sont en poids.
<EMI ID=4.1>
Les compositions ci-dessus conviennent à l'usage sous la forme d'un mastic, mais peuvent s'avérer insuffisamment rigides pour l'emmagasinement sous forme de disA
Improvements to mine cartridges and their production process
<EMI ID = 1.1>
The present invention relates to mine cartridges comprising a gas-generating charge and an initiation device therefor, enclosed together in a rigid container, resistant to pressure, and provided with a device for releasing the gases when they are released. reach sufficient pressure to produce an explosive effect in
a blasthole, this gas release device consisting of a bursting washer capable of being
AT
broken, which is held in place by a screw-on hollow capsule pierced with gas discharge openings.
Such a cartridge is usually made in the form of a long, cylindrical steel shell, threaded at both ends. One end is closed by a rigid threaded plug carrying the electrical connections for the device initiating the explosion of the charge. The discharge opening is provided with an annular seat against which the burst washer is held by the screw cap.
The pressures that the burst washers must withstand before breaking are of a high order, for example
<EMI ID = 2.1>
use even higher pressures. Unless the burst washer matches the seat exactly, the high pressure developed inside the casing during the brief time before the outlet pressure is built up causes gas to leak through the shrouds. faulty contact sections and hence around the edge of the washer in the threads of the capsule closure. High pressure gas leaks following a screw thread exert an extremely intense erosive effect on the threads, especially when the gases carry solids in suspension or themselves exert a chemical action on the metal of the screw threads.
To obviate this, a thin ring of compressed fiber or the like is usually employed to form a gas-tight seal between the burst washer and its seat, but this procedure is not entirely satisfactory since the washer d. 'burst is no longer correctly arranged
between two metal surfaces and that the development
pressure may cause the disc to pull apart slightly
of the ring, relatively soft, before bursting. Therefore there is still a noticeable possibility of leakage around the washer before the gases exit and an indicated disc strain also tends to introduce
an undesirable irregularity factor in the operation of the apparatus, these effects becoming more noticeable when the diameter of the bursting washer increases.
The present invention relates to the manufacture of mine cartridges of the aforementioned type and it consists in assembling between them the loaded container, the discharge capsule and the bursting washer with a plastic material which is placed between the discharge capsule and the washer. 'burst, an amount sufficient so that when the discharge cap is screwed into place at least some of the plastic is forced into all voids between the end of the screw thread and the burst washer and into the screw threads themselves.
Plastics suitable for the purposes of the invention are easily prepared by incorporating a fine inert inorganic powder, for example fine clay, chalk or fixed white, in a certain amount of a plasticizer intended to constitute with the powder a solid paste. If desired, the plasticizer can be melted prior to incorporation.
As suitable plasticizers, it is recommended to use non-drying fats or oils, pasty or soft hydrocarbons at low temperature.
melting, such as bitumen. or 3 ^ paraffin jelly,
AT
low melting point artificial waxes, for example chlorinated naphthalene compositions, and natural rubber or rubbery gums.
To prepare the plastic material, the inert inorganic powder and the following plasticizer are dosed
proportions such that the paste is easily pushed back under the pressure applied to it by screwing the capsule into the cartridge. Preferably, the dough is not tacky to the touch, nor should it show signs of plastic creep at room temperature.
The sealing material can be employed in various ways. It can be applied to the burst washer during assembly of the lead cartridge or. it can be introduced separately in a suitable form, and for these purposes the material can be brought in mass or in the manner-
<EMI ID = 3.1>
appropriate dimensions and thickness. Alternatively, the burst washers may be lined for convenience with a layer of sealing material which is already adhering to the washers. The amount of sealing material to be used depends on the free space between the bearing surface
of the screw cap and the bottom of the screw threads; he must
there should be enough to completely fill this space and for some to pass, by extrusion, into the screw threads when the capsule is screwed through the sealing material on its seat. For example, a 47.5mm diameter, 4.7mm thick burst washer intended for an ordinary lead cartridge of the specified type may
be associated with a disc of plastic sealing material having the same dimensions.
The advantage achieved by the use of a material
of the aforementioned nature is to dispense with the need to have a semi-rigid ring between the burst washer and its seat. If desired, the usual ring can still be fitted under the burst washer for large diameter tubes, but it has been found that this is not necessary for ordinary size tubes, since the provision of sealing material at the Above the burst washer according to the invention is sufficient in these cases to prevent gas leakage around the washer, and the washer is sheared cleanly and without undue deformation when the cartridge is fired.
This ensures greater regularity of the gas output, greater safety in use is achieved, and the number of shots that a cartridge of the type described can fire, before an erosion of the screw threads is detected, is significantly increased.
The following compositions are typical sealing plastics suitable for use according to the invention. Parts shown are by weight.
<EMI ID = 4.1>
The above compositions are suitable for use in the form of a putty, but may be insufficiently rigid for storage as disA.