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La présente invention est relative à un procédé pour la fabrica- tion de corps explosifs dans lequel on emploie des presses hydrauliques à blocs et des presses mécaniques à vis sans fin avec, si besoin est, ad- dition aux explosifs de sels producteurs d'oxygène, de métaux oxydables, de métalloïdes et de résines naturelles ou synthétiques, grâce auquel on élimine dans leur ensemble les inconvénients des procédés actuels, on dé- termine des avantages nouveaux et importants et on obtient des caractéris- tiques encore jamais atteintes.
Pour bien faire ressortir les avantages du procédé que l'on re- vendique, on exposera d'abord brièvement l'état actuel de la technique en ce qui concerne les procédés qu'il s'agit de remplacer.
Ces procédés connus pour la fabrication de corps explosifs sont relatifs à des substances explosives cristallisées telles que trinitroto- luol, acide piorique, pentrite, tétranitrométhylaniline, hexogène, hexani- trodiphénylamine et autres substances analogues.
Ces substances explosives sont transformées sous pression en corps individuels à l'état cristallisé, en se servant de moules appropriés en acier et en appliquant des pressions élevées de 1.000 kg/om2 et plus dans des presses hydrauliques. lescocoupees moulés en question, en raison du risque qu'ils présentent de se briser au cours du transport ou de leur emploi, doivent recevoir des enveloppes de papier, carton, matériaux syn- thétiques ou métaux en vue d'empêcher la formation d'une poudre d'explosifs très dangereuse.
La faible solidité de ces oharges explosives comprimées ressort particulièrement lorsqu'il s'agit de mouler des oorps compliqués, munis de trous, tel que cela est nécessaire par exemple pour obtenir des char- ges-relais, et on a essayé d'améliorer partiellement cette solidité en ayant recours, mises à part les méthodes mécaniques ci-dessus décrites, à des opérations chimiques, par exemple par addition de substances collantes ou agglutinantes.
Une autre méthode connue pour la fabrication de corps explosifs met à profit la propriété, de certaines des substances explosives sus- mentionnées, de fondre à température élevée et de dissoudre les substances explosives qui fondent à des températures plus élevées ou de les maintenir en suspension pour des pourcentages plus élevés.
On verse les substances ou mélanges explosifs, une fois chauffés et amenés à l'état liquide, dans des moules appropriés,¯par exemple dans des enveloppes d'obus, et on les laisse se solidifier de nouveau, ce grâce à quoi on obtient,bien cohérent,le corps de matériaux expiosifs correspondant.
Une autre possibilité, déjà mise à profit dans l'industrie mi- nière, consiste à mouler des substances ou mélanges explosifs pulvérisés ou gélatineux à l'aide de maohnnes à faire les cartouches, machines qui font passer le mélange explosif depuis un entonnoir ou trémie de remplissa- ge dans des enveloppes en papier paraffiné préparées à l'avance que l'on plie après remplissage de manière à obtenir une forme extérieure déterminée du genre de corps cylindriques de différents diamètres et longueurs corres- pondant à l'embouchure de la machine à faire les cartouches et à la quani- té du mélange explosif.
Le procédé revendiqué est caractérisé essentiellement par les trois points suivants: - emploi, mises à part les presses à extrusion, d'une machine chauffée (analogue à une machine à hacher la viande) dans laquelle la masse
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explosive est amenée de façon continue par une vis 'sans fin à passer par un entonnoir de remplissage jusqu'à une filière par laquelle elle sort, sous l'effet de la pression de la vis sans fin, pour être coupée encore chaude, par des couteaux appropriés, en tronçons convenant pour son élabo- ration ultérieure; -effectuer le moulage en blocs de la masse thermoplastique que constitue l'explosif à structure gélatineuse en obtenant, par action de la pression et de la chaleur, les.formes que l'on désire à l'aide de matrices appropriées;
- introduction, dans les explosifs colloïdaux, de substances cristallisées telles que métaux, sels oxydants, métalloïdes, résines na- turelles ou synthétiques ou autres substances convenables.
De cette manière, on parvient à faire varier dans de larges limi- tes les propriétés mécaniques du nouvel explosif sans modifier substan- tiellement sa puissance explosive; c'est ainsi qu'on peut modifier la con- sistance depuis les duretés des bois et matières plastiques jusqu'à une structure analogue à celle du caoutchouc en réalisant ainsi une prépara- tion simple et d'emploi utile pour toutes les nouvelles applications pos- sibles des explosifs; en outre, par l'introduction dans ces explosifs de ces autres corps que sont les métaux, les sels oxydants, les cires ou les métalloïdes, il se manifeste de nouveaux effets et possibilités d'utili- sation.
Cette idée générale du procédé étant donnée, on va exposer le dé- tail des considérations qui servent de base dans chaque cas au procédé opératoire et des avantages que celui-ci apporte.
A 1 aide des essais réalisés, on a prouvé de façon surprenante que, par rapport à la méthode indiquée en dernier lieu, il est possible, suivant la méthode revendiquée, de fabriquer des corps explosifs colloïdaux de forme inaltérable et de parvenir à donner à ces corps une conformation complètement neuve, tant en ce qui concerne leur structure physique que leur forme extérieure et la façon de les fabriquer.
On a fait des expériences qui ont démontré qu'en observant des rapports déterminés entre les quantités de la nitrocellulose et les sub- stances explosives solides d'une part et les substances explosives liquides de l'autre, on obtient, après avoir gélatinisé ces mélanges de substances explosives par traitement sur des cylindres lamineurs chauffés et dans des presses à blocs avec application des pression et de chaleur ainsi que de matrices de forme appropriée, des corps explosifs impossibles à fabriquer par les méthodes connues jusqu'à ce jour.
A cet effet, on introduit, dans la partie inférieure préalablement chauffée du moule de la pressé à blocs, des tranches, des disques ou des cylindres d'un mélange de base approprié, et en faisant descendre le poinçon de la presse hydraulique, on moule le matériau thermàplastique en conformité avec les dimensions de la matrice.
De cette manière, on peut fabriquer des cônes ou ogives d'obus et fusées, des corps coniques pleins ou creux et des étuis ou enveloppes de toute autre forme.
Après compression, on refroidit le moule et on sort la pièce d'explosif moulée. On la débarrasse des bbavures d'explosif et on l'amène sans autre traitement à son lieu d'utilisation.
Grâce à ce moulage, on arrive à produire des corps de sections transversales différentes et on parvient à adapter en une seule opération
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le corps de l'explosif aux dimensions prescrites des étuis, obus ou projec- tiles, comme cela est souvent nécessaire (par exemple dans la fabrication de fusées, obus, têtes de roquettes et la -conformation de charges creuses), sans qu'il soit nécessaire de la soumettre à des traitements ultérieurs et, par le fait même, à des frais plus importants de fabrication.
La méthode de la presse à extrusion à charges successives ne présente pas les avantages indiqués, car cette méthode permet d'obtenir seulement des profils de diamètre constant en produisant, par exemple, un corps cylindrique et, pour adapter celui-ci aux formes prescrites, il est nécessaire d'accomplir ensuite un usinage qui est très coûteux et qui, étant donné qu'il s'agit de travailler des corps explosifs, doit être ac- compli avec une certaine prudence et en adoptant des mesures spéciales de précaution.
Tous ces inconvénients disparaissent dans le procédé revendiqué.
Une autre méthode qui est également revendiquée, pour la fabri- cation de corps explosifs, consiste à employer des presses à vis sans fin en introduisant la substance explosive préalablement gélatinisée de façon continue et sous forme de tranches dans l'embouchure de telles presses et, en faisant tourner la vis sans fin, cette substance est amenée dans un cy- lindre chauffé et résistant à la pression jusqu'à l'extrémité de sortie où une filière de profils et de dimensions appropriés est fixée rigidement au bâti de la presse.
Sous l'effet de la pression de la vis sans fin et de la chaleur, la substance explosive devient plastique et sort de la filière sous forme d'un cordon sans fin doté du profil requis.
De cette façon, on peut obtenir, comme corps de matière explosi- ve, des bandes, des tubes, des tiges pleines ou tous autres profils pra- tiquement sans fin.
Cette nouvelle méthode de fabrication rend complètement indépen- dant de la contenance et de la capacité des cylindres des presses connues à charges discontinues.
Entre chaque remplissage d'une telle presse à extrusion, cette dernière doit être débarrassée des résidus d'explosif de 1''opération pré- cédente, y compris la'filière elle-même, ce qui déterminé de grandes pertes de temps et d'assez gros frais.
Au contraire, dans la méthode continue de la pression à vis sans fin, on travaille avec une rapidité bien plus grande, sans interruptions ni pertes de temps et sans le nettoyage intermédiaire qui est nécessaire dans les autres cas.
En outre, dans le procédé continu, on a besoin de beaucoup moins d'espace et de machines de bien moins grandes dimensions, étant donné que l'on peut remettre constamment la quantité nécessaire de matériaux corres- pondant à la quantité sortant alors que, dans les presses à extrusion à charges successives, en particulier quand il s'agit de grand diamètre pour le cordon, on doit travailler avec des cylindres de presse de diamètres très grands et, par conséquent, avec de grandes machines.
En outre, dans la nouvelle méthode avec presse à vis sans fin pour la fabrication des corps explosif s, par suite du processus de travail continu, on travaille à tout moment moins de matériaux que dans la méthode à presse à extrusion qui travaille par charges successives, ce qui entra!ne, dans le premier cas, un danger considérablement moindre d'accumulation de matériau explosif;et, par conséquent, on obtient dans le procédé revendiqué
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une plus grande sécurité, chose que, dans l'industrie moderne des explosifs, on cherche à obtenir avec acharnement en raison des explosions possibles.
On a prouvé, en outre, que l'on parvient également à produire des corps colloïdaux qui, aprèss refroidissement, ne deviennent pas durs ou de formes inaltérables, mais, au contraire, mous et élastiques à la façon d'un cordon de caoutchouc sans que, par cette modification physique, ils perdent rien de leurs propriétés explosives, point très important et véri- tablement remarquable.
On a obtenu cette iinnovation grâce à des additions de substances de nature non explosive à un mélange approprié de base de caractére explo- sif, c'est-à-dire grâce à des latérations chimiques, ce qui a produit des effets complètement neufs et inconnus.
De cette manière, on peut produire des bandes, cordons, tubes ou autres profils pratiquement sans fin de substances explosives qui se dif- férencient de celles connues jusqu'ici par une élasticité et une extensi- bilité qui permettent de les enrouler sur un rayon très petit ( et ceci même à l'état froid et après un long entreposage) sans danger de rupture.
Ces caractéristiques ouvrent des 'Champs.. complètement nouveaux pour les applications des explosifs.
En outre, on a montré que l'on peut maintenant introduire et travailler dans les explosifs colloidaux des quantités considérables d'élé- ments de structure non colloïdale présentant beaucoup d'intérêt dans la technique des explosifs sans diminuer pour cela leurs bonnes propriétés mécaniques et explosives (malgré la destruction de la structure colloïdale par les substances cristallisées incorporées), ce qui est surprenant et ne pouvait âtre en aucune façon prévu.
Du fait de ces additions cristallisées, le procédé ne subit aucun détriment; car, également dans ce cas, on peut appliquer toutes les méthodes de fabrication susindiquées.
Gomme matières excellentes qui peuvent s'employer à cet effet, on a essayé et on revendique ici l'emploi de métaux oxydables, par exemple l'aluminium à l'état manu et également sous forme de poudre.
Du fait de l'introduction de ces métaux dans la structure colloï- dale de l'explosif, on obtient un réchauffage des gaz après la détonation des explosifs, en raison de la combustion lente et de la température éle- vée de combustion de l'aluminium, ce qui permet de fatriquer d'excellents explosifs .sous-marins. En outre, ces corps explosifs colloïdaux contenant du métal peuvent s'employer pour les projectiles de petits calibres des- tinés aux armes des avions, étant donné leur action incendiaire retardée dans la cible.
De plus, il est également possible d'introduire, dans cette classe d'explosifs, des métalloïdes, par-exemple du phosphore rouge, et l'on obtient des résultats aussi favorables que ceux indiqués dans l'exemple précédent des armes de bord de petits calibres.
Une amélioration économiquement très avantageuse de ce nouveau procédé s'obtient aussi par le fait que l'on peut introduire des sels qui cèdent de l'oxygène, par exemple des nitrates ou perchlorates -en propor- tions importantes. De cette manière, la proportion d'oxygène de ces explo- sifs est augmentée considérablement et, de ce fait, on a pu utiliser pour la première fois cette classe d'explosifs pour les travaux souterrains de génie civil et, d'autre part, on obtient naturellement une diminution importante des prix de revient, des améliorations et inovations de grande
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importance technique dans la composition et dans l'application de ces nou- veaux corps explosifs.
L'incorporation de substances cristallisées qui conservent leur structure cristallisée dans la masse colloïdale sans détériorer les excel- lentes propriétés mécaniques et explosives des colloïdes purs se traduit par une nouvelle avance dans la technique moderne de fabrication des corps explosifs par rapport à l'état de la technique connu jusqu'ici.
Pour concrétiser avec une plus grande clarté les possibilités d'application du procédé revendiqué, on va exposer ci-après quelques exem- ples qui n'ont aucun caractère limitatif,mais uniquement indicatif,étant don- né que, dans les revendications,il existe de multiples modalités d'exécution qui,sans que leurs différencesmutuelles affectent l'essence de ces revende-. cations,admettent des variantes également comprises dans le présent brevet.
Comme observation générale concernant les exemples qui suivent, on doit dire que le mélange sous l'eau des explosifs que l'on mentionne est réalisé dans un récipient pourvu d'une agitation à l'air et rempli à moitié d'eau ayant une température voisine de 20 et dans laquelle sont introduites les quantités spécifiées d'explosifs.
Exemple 1.-
De la façon décrite, on mélange dans l'eau 60 kg de nitrocellu- lose avec 20 kg de dinitrodiéthylglyool, 3 kg de résines synthétiques, 15 kg de trinitrotoluol et 2 kg d'hexogène, on centrifuge et on gélatinise, après repos, dans des cylindres d'acier rotatifs.
Un peu avant d'atteindre l'état final, la matière laminée est introduite continuellement par petites quantités dans l'entonnoir de remplis- sage d'une presse à vis sans fin pour être comprimée sous forme constante à travers une filière de 30 mm de diamètre.
Exemple 2.-
De manière analogue à celle indiquée, on prépare un mélange de 40 kg de nitrocellulose avec 25 kg de nitroisobutylglycérine, 10 kg d'hexo- gène, 10 kg d'hexanitrodiphénylamine, 1 kg de diphényluréthane, 1 kg de dibutylphtalate et 3 kg dtéthylphényluréthane, on centrifuge jusqu'à environ 30% d'eau, on verse dans un récipient de fer étamé et on laisse reposer.
Ensuite, on mélange la quantité susindiquée dans un malaxeur à ailettes de bronze avec 10 kg de poudre d'aluminium et, après, on gélatinise le tout dans un laminoir jusqu'à former une plaque la.minée homogène. On enroule alors cette plaque à l'état chaud et on la fait passer en cet état dans le cylindre chauffé à environ 85 d'une pressa à extrusion hydraulique.
En faisant fonctionner cette presse à une pression de 300 kg/om2, il sort un cordon l'explosifs sans fin à travers une filière de 50 mm de diamètre, cordon qui est tronçonné à longueur convenable.
Exemple 3. -
Selon les indications antérieures, on fait dans l'eau un mélange de 30 kg de nitrocellulose avec 25 kg de nitroglycérine, 20 kg de trinitro- toluol et 5 kg d'hexogène, on centrifuge le mélange et on laisse reposer.
On ajoute à ce mélange dans un malaxeur 23 kg de nitrate d'ammo- nium et on homogénéise le tout parfaitement dans cette machine. Ensuite,¯ on fait passer le tout de la façon décrite entre des cylindres d'acier ro- tatifs et chauffés approximativement à 65 jusqu'à obtenir une plaque laminée uniforme et bien gélatinisée de l'épaisseur désirée.
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Cette plaque est découpée en morceaux de dimensions conenables que l'on recouvre d'un agglutinant constitué de nitrocellulose et d'acétone et l'on place ces morceaux les uns sur les autres en laissant reposer pen- dant la nuit sous une légère pression.
Le cas échéant, on peut, dans les vingt-quatre heures, recouvrir d'une laque protectrice le paquet de morceaux.
Exemple 4.-
Ainsi qu'exposée on ajoute l'un à l'autre et on mélange dans'l'eau 60 kg de nitrocellulose avec 30 kg de nitroglycérine et 7,5 kg d'hexogène, on centrifuge et on mélange ensuite avec 2,5 kg de phosphore rouge dans un malaxeur.
On gélatinise ensuite l'ensemble dans un laminoir à une tempéra- ture d'environ 40 à 50 jusqu'à obtenir une plaque homogène d'explosif que l'on découpe immédiatement après en disques de dimensions convenables. On place ceux-ci en quantités nécessaires dans la'partie'inférieure d'un moule chauffé d'une presse à blocs pour être ensuite mis en forme par abaissement du poinçon de la presse sous l'effet de la pression hydraulique.
Exemple 5.-
50 kg d'un mélange déjà gélatinisé de 65 parties de nitrocellulose 30 parties de nitroglycérine et 5 parties de plastifiants et résines sont ramollis dans de l'eau très chaude et sont homogénéisas dans un laminoir très chaud en même temps que 50 kg d'un mélange frais préparé suivant les indications ci-dessus, ce qui les transforme en un mélange uniforme qui est ensuite moulé à travers la filière d'une presse à extrusion chauffable.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour la fabrication de corps explosifs caractérisé par le fait qu'on utilise une machine chauffée dans laquelle la masse d'explo- sifs est amenée de façon continue à travers un entonnoir de remplissage jusqu'à l'extrémité qui est formée par une filière de forme convenable d'où elle sort'de façon continue sous l'effet de la pression d'une vis sans fin.