FR2840400A1 - Composant d'amorcage de securite - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un composant d'amorçage de sécurité (1) comprenant au moins deux électrodes (5a, 5b) reliées par un fusible (6). Ce composant est caractérisé en ce que le fusible (6) est réalisé sous la forme d'une feuille d'un matériau plasmagène c'est à dire un matériau fournissant des gaz à haute température (supérieure à 15000 K) et ayant une densité électronique forte (supérieure à 1018 électrons / cm3) lorsqu'il est parcouru par un courant électrique d'au moins 5000 ampères.
Description
ter). Le domaine technique de linvention est celui des composants damor,
cage de securite comprenant au moins deux
electrodes reliees par un fusible.
On connalt des composants damor,cage de securite pour explosifs, composants qui vent dits "a couche projetee" 1P1US connus sous le nom de "slappers"'). Ces composants comprennent un pont resistif sur loquel est place un tube par exemple en ceramique (ou "canon")O Un disque isolant est dispose entre le tube et le pont resistif. Le passage du courant electrique dans le pont provoque la vaporisation de celui ci, ce qui entralne le decoupage du disque isolant qui est projete au travers du tube. Ce disque vient impacter un explosif
receveur quil initie.
L'avantage des "slappers" est quils ne peuvent initier un explosif que loreque le courant d'alimentation applique
aux electrodes est important (superieur a 500 volts).
Concretement les tensions de fonctionnement vent de ltordre de 3000 volts pour une intensite de courant de l'ordre de 5000 amperes. Une tension inferieure a 500 volts est insuffisante pour projeter le disque et ne peut done assurer
une initiation.
I1 resulte de tels parametres d'emploi une grande securite qui autorise un alignement de la chalne pyrotechnique entre le composant et l'explosif recevour qui
2s est habituellement un relais en HNS (hexanitrostilbene).
Ces initiateurs presentent cependant des inconvenients.
Tout dabord ils fonctionnent avec une tension d'emploi importante (3000 volts). I1 en resulte des problemes d' isolation electrique qui compliquent les montages ainsi que
la connectique.
De plus' afin de reduire le niveau d'energie mise en muvre' le pont resistif est generalement de dimension reduite ainsi que le tube de ceramique (ce dernier a le plus souvent un diametre inferieur au millimetre). I1 en resulte des couts de realisation importants qui limitent l'emploi de tels
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composants dans des applications civiles telles que les
initiateurs pour securites automobiles.
C'est le but de l' invention que de proposer un composant d'amor,cage de securite ne presentant pas de tels inconvenientsO Le composant selon l' invention peut fonctionner avec une tension reduite (inferieure ou egale a 1000 volts) tout en
ayant un niveau de securite satisfaisant.
Ainsi l' invention a pour objet un composant d'amor,cage de securite comprenant au moins deux electrodes reliees par un fusible, composant caracterise en ce que le fusible est realise sous la forme d'une feuille d'un materiau plasmagene c'est a dire un materiau fournissant des gaz a haute temperature (superleure a 15000 K) et ayant une densite electronique forte (superieure a 1018 electrons / cm3) lorsqu'il est parcouru par un courant electrique d'au moins
5000 amperes.
Selon une caracteristique essentielle de l' invention, le materiau du fusible comprend au moins un materisu conducteur associe a au moins un materiau energetique ou susceptible de
reagir avec le materiau conducteur.
Le materiau conducteur poura etre constitue par du
carbone ou bien un metal.
Le materiau energetique ou susceptible de reagir avec le materiau conducteur pourra etre choisi parmi les composes ou compositions suivantes: Oxyde de cuivre; polytetrafluorethylenei copolymere de chlorofluoroethylene; polytetrafluorethylene/copolymere de chlorofluoroethylene; Magnesium / polytetrafluorethylene / copolymere de chlorofluoro-ethylene; Bore/Nitrate de potassium; pellicule ou film de nitrocellulose plastifiee; nitrate de polyvinyle; Polyoxymethylene; Polychlorure de trifluoroethylene; polychlorure de vinyle; Polychlorure de
trifluoroethylene; polysulfone; polyfluorure de vinylidene.
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Selon un mode de realisation, la feuille fusible pourra etre formee par un melange homogene associant 85% a 95% en masse de particules de materiau conducteur et de 5% a 15% en masse d'un materiau energetique ou bien susceptible de reagir avec le materiau conducteurO
La feuille fusible pourra ainsi avoir pour composition.
% a 95% en masse de poudre daluminum ou de magnesium, % a 15% en masse dune composition associant
polytetrafluorethylene et copolymere de chlorofluoroethylene.
La feuille fusible pourra avoir pour composition: % en masse de poudre daluminum,
% en masse d'une composition associant polytetra-
fluorethylene et copolymere de chlorofluoroethylene.
La feuille fusible pourra avoir pour composition: 90% en masse de poudre de magnesium,
% en masse d'une composition associant polytetra-
fluorethylene et copolymere de chlorofluoroethylene.
Selon un autre mode de realisation, la feuille fusible pourra comporter au moins une couche de materiau energetique ou bien susceptible de reagir avec le materiau conducteur deposee sur au moins une partie d'une couche de materiau conducteur. Le fusible pourra comprendre au moins une couche conductrice d'aluminium ou de magnesium sur laquelle est deposee au moins une couche reactive de polytetrafluorethylene, ou de nitrocellulose ou de nitrate de polyvinylef ou d'oxyde de cuivre ou de copolymere de chlorofluoroethylene, ou de polyoxymethylene, ou de Polychlorure de trifluoroethylene, ou de polysulfone, ou de
polyfluorure de vinylidene.
Les dimensions des differentes couches seront choisies telles qu'on associe de 85 a 95% en masse du materisu de la couche conductrice a 5 a 15% en masse du ou des materisox de
la ou des couches reactives.
Le fusible pourra comprendre au moins une couche d'aluminium ou de magnesium et au moins une couche de
copolymere de chlorofluoroethylene.
Le fusible pourra comprendre au moins une couche de magnesium et au moins une couche de polytetrafluorethylene. S elon un mode part iculier de real i sat ion / le compo sant d'amor,cage comprend une electrode axiale entouree par un tube d'un materiau isolant lui-meme entoure par une electrode peripherique, la feuille fusible etant appliquee en appui sur une face d'extremite de lelectrode axiale et etant egalement en contact avec une partie annulaire de l' electrode perlpherlque Le composant pourra comprendre une chambre pour le developpement du plasma, chambre separee d'au moins une
electrode par la feuille fusible.
La chambre pourra etre delimitee par lielectrode ... perlpherlque. Selon un autre mode de realisation, le composant d'amor,cage pourra comprendre egalement une pastille projetable a travers la chambre' pastille disposee entre la
chambre et la feuille fusible.
La pastille pourra etre realisee en une matiere isolante
electrique ou recouverte d'une couche isolante electrique.
La pastille pourra avoir un diametre compris entre 1 mm et 4 mm et une epaisseur comprise entre 20 et 200 micrometres. Selon un autre mode de realisation, le composant d'amor,cage pourra comprendre un logement separe d'au moins une electrode par la feuille fusible/ logement a l'interieur
duquel est dispose un pion projetable par la feuille fusible.
Le pi on pourra avantageus ement avoi r s ens iblement le meme
volume que le logement.
Le logement pourra etre delimite par l' electrode peripherique et le pion pourra etre real i se en un materisu isolant electrique ou recouvert dune couche isolante electrique.
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Selon un autre mode de realisation, l r electrode axiale, le tube d'un materiau isolant et l' electrode peripherique pourront constituer un cable coaxial presentant une face s dextremite plane, et la feuille fusible sera alors realisee sous la forme dune couche de materiau plasmagene appliquee
sur la face d'extremite.
La couche de materiau plasmagene pourra alors etre constituee par une peinture associant un materiau conducteur avec un liant polymerisableO La couche de materiau plasmagene pourra comprendre 70% a % en masse de poudre d'aluminium, de Nickel ou d'argent
avec 30% a 10% en masse d'une resine acrylique.
La couche de materiau plasmagene pourra comprendre 70% a 90% en masse de poudre d'aluminium, avec 30% a 10% en masse
de polyurethane.
L' invention sera mieux comprise a la lecture de la
description qui va suivre de differents modes de realisation,
description faite en reference aux dessins annexes et dans
lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un composant d'amorcage selon un premier mode de realisation, - la figure 2 est une vue partielle d'une variante de realisation du fusible utilise dans le composant d'amorcage, - la figure 3 est une vue en coupe d'un composant d'amorcage selon un deuxieme mode de realisation, - la figure 4 est une vue en coupe d'un composant damorcage selon un troisieme mode de realisation, - la figure 5 est une vue en coupe d'un composant d'amorcage selon un quatrieme mode de realisation, - la figure 6 est une vue en coupe d'un composant
d'amorcage selon un cinquieme mode de realisation.
En se reportant a la figure 1, un composant d'amorcage de securite 1 selon l' invention est fixe par des moyens appropries (non representes) a une charge explosive 2 comprenant un explosif 3 dispose dans une enveloppe 4O
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La charge explosive sera par exemple un relais de
detonation en hexogene a l'etat pulverulent ou bien comprime.
On pourrait a titre de variante initier directement sans
relais le chargement explosif d e une munition.
Le composant 1 comprend au moins deux electrodes 5a et 5b qui vent reliees par un fusible 60 Une premiere electrode axiale 5a est constituee d'une tige cylindrique metallique. Wile est entouree par un tube 7 d'un materiau isolant lui-meme entoure par une electrode peripherique cylindrique 5bo L4 electrode peripherique 5b presente done un logement interne 8 qui recoit le tube isolant 7 et l' electrode axiale a. Ce logement 8 est partiellement referme par un rebord annulaire 9 de l' electrode peripherique qui presente un trou axial lOo Le trou axial 10 est dispose en regard d'un autre trou 11
amenage dans l'enveloppe 4 de la charge explosive 2.
Selon l' invention le fusible 6 est realise sous la forme d'une feuille d'un materiau plasmagene c'est a dire un materiau fournissant des gaz a haute temperature (superieure a 15000 K) et ayant une densite electronique forte (superieure a 1018 electrons / cm3) lorsqu'il est parcouru
par un courant electrique d'au moins 5000 amperes.
Cette feuille fusible est appliquee en appui sur une face d'extremite 22 de l' electrode axiale 5a et elle est egalement en contact avec la partie annulaire 9 de l' electrode
peripherique 5b.
Le materisu plasmagene comprendra au moins un materiau conducteur associe a au moins un materiau energetique ou
susceptible de reagir avec le materiau conducteur.
On entend par materiau energetique un materisu susceptible de fournir de l'energie chimique sous la forme d'une flamme lorsqu'il se trouve initie par lieffet joule engendre par le passage du courant dans le materiau
conducteur auquel il est intimement associe.
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On entend par materisu reactif ou susceptible de reagir avec le materiau conducteur un materiau/ inerte isolement' mais susceptible de reagir chimiquement avec le materiau conducteur lors de ltechauffement de celui ci par effet Joule. De l'energie chimique se trouve alors fournie par cette reaction sous la forme dune flammeO Le materiau conducteur pourra etre constitue par du carbone ou bien par un metal tel du cuivre, de lraluminium,
de lrargent ou du magnesium.
l0 Le materiau energetique ou susceptible de reagir avec le materisu conducteur pourra etre choisi parmi les composes ou compositions suivantes: Oxyde de cuivre, polytetrafluorethylene; copolymere de chlorofluoroethylene; polytetrafluorethylene/copolymere de IS chlorofluoroethylenei Magnesium / polytetrafluorethylene / copolymere de chlorofluoro-ethylenei Bore/Nitrate de potassium; pellicule ou film de nitrocellulose plastifieei nitrate de polyvinyle; polyoxymethylenei Polychlorure de trifluoroethylenei polychlorure de vinylei Polychlorure de
trifluoroethylene; polysulfoner polyfluorure de vinylidene.
Dans cette liste les materiaux energetiques vent les compositions: Magnesium / polytetrafluorethylene / copolymere de chlorofluoro-ethylenei Bore/Nitrate de potassium; pellicule ou film de nitrocellulose plastifieei
nitrate de polyvinyle.
Les materiaux reactifs avec un materiau conducteur vent: Oxyde de cuivre; polytetrafluorethylenei copolymere de chlorofluoroethylene; polytetrafluorethylene/copolymere de chlorofluoroethylene; Polyoxymethylenei Polychlorure de trifluoroethylene; Polychlorure de vinylei Polysulfone; Polyfluorure de vinylidene Suivant le mode particulier de realisation de la figure 1, la feuille fusible 6 est formee par un melange homogene associant 85% a 95% en masse de particules de materiau conducteur et 5% a 15% en masse d'un materisu energetique ou
bien susceptible de reagir avec le materiau conducteur.
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On pourra par exemple realiser une feuille fusible avec les compositions suivantes o
Exemple
s 85% a 95% en masse de poudre d'aluminium et de preference % % a 15% en masse drun melange associant polytetrafluorethylene et copolymere de chlorofluoroethylene,
et de preference 10%.
Exemple 2
% a 95% en masse de poudre de magnesium et de preference 90%, % a 1S% en masse d'un melange associant IS polytetrafluorethylene et copolymere de chlorofluoroethylene,
et de preference 10%.
On pourra concretement realiser la feuille en melangeant le metal (aluminium ou magnesium) a une solution de
polytetrafluorethylene et de copolymere de chlorofluoro-
ethylene dans un solvent approprie, par exemple une cetone: cyclohexyl cetone (cyclohexane) ou acetone. Le melange ainsi realise sera applique comme une peinture sur la face
d'extremite de lelectrode axiale 5a et du tube isolant 7.
Puis le solvent sera evapore avant mise en place de l' electrode 5a et du tube isolant 7 dans l' electrode
peripherique 5b.
Le composant 1 et relic par des conducteurs 21 et 13 a un
generateur electrique 14.
Ce generateur est conqu pour pouvoir delivrer une energie de 10 kJ a 1 megaJoule sous forme d'impulsions de tension de 1000 volts a 20 kilo Volts. Un tel generateur est classique et comprend par exemple des capacites, une inductance, des interrupteurs (comme les thyristors ou les eclateurs) et une alimentation stabilisee"
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Une faible fraction de lrenergle fournie par le generateur est utilisee pour initier la feuille fusible 6 par effet joule. Le materiau energetique est alors initie ou bien la reaction entre le materiau conducteur et le materisu s reactif est initiee. Une flamme de combustion remplit la chambre 12 qui est constituee par le trou 10 et qui est
delimitee par l' electrode peripherique 5b.
Cette flamme est formee naturellement d'atomes et molecules ionisesD Wile assure une conduction electrique de resistance reduite entre les electrodes 5a et 5b qui permet
le maintien d'un arc electrique entre les electrodes.
La chambre 12 assure un confinement de l'arc qui permet
le developpement du plasma engendre par la feuille fusible 6.
I1 en resulte une once de choc tres intense (combinee IS generalement a une projection d'une partie de la feuille fusible) r qui impacte le chargement explosif 3 au travers du trou 11 et assure l' initiation de celui cf. La pression engendree sera d'autant plus importante que
le volume de la chambre 12 sera reduit.
A titre d'exemple on a realise un composant d'allumage associant une chambre 12 ayant un volume denviron 17 mm3 et un fusible energetique de 4 mm de diametre efficace (diametre de la chambre 12), 90 micrometres d'epaisseur et ayant comme composition l'une ou l'autre des compositions decrites
2s precedemment (exemples 1 ou 2).
Un tel composant, alimente sous une impulsion de tension de 1000 Volts avec une intensite maximale de 10000 Amperes, a assure la mise en detonation d'un relais explosif de 11,5mm de diametre et 1115mm de haut realise en hexogene/cire/graphite (proportions en masses relatives: 98/2/1). La pression obtenue en sortie du composant est de
l'ordre de 1 Giga pascal (1 GPa).
On volt que le composant selon l' invention est d'une fabrication plus simple que celle des composant de securite ou "slappers" connus puisqutil ne necessite pas la
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realisation d'un pont resistif et dun canon de projection
pour une pastille.
Le diametre de la chambre 12 (entre 1 et 4 mm) est superieur a celui des canons utilises dans les "slappers" s connus (dons le diametre est generalement inferieur au mm)O La tension dalimentation est egalement plus faible (de l'ordre de 1000 volts contre pres de 3000 Volts pour les "slappers'' connus). On reduit ainsi fortement les problemes d' isolation et on facilite done l' integration du composant
dans les munitions ou les systemes de securite automobiles.
La puissance electrique consommee est du meme ordre que dans celle des 'telappers' connus (10 Mega Watts), ltintensite maximale etant egalement plus forte (environ 10 kilo Amperes). Le composant selon l' invention est un composant de securite puisque le niveau d'energie necessaire pour son
initiation satisfait aux exigences donnees par les normes.
pas de reaction pyrotechnique pour une impulsion de moins de 500 volts. Il peut done etre utilise dans un dispositif diamorcage depourvu de moyen de desalignement de la chaine pyrotechniqueO Il est possible en fonction des besoins de jouer sur les differentes dimensions du composant pour definir un composant fonctionnant avec une tension plus faible que 1000 volts. On pourra ainsi reduire l'epaisseur de la feuille fusible et/ou le volume de la chambre 12 pour modifier la pression de
plasma engendree done la puissance du composant.
I1 est possible a titre de variante de remplacer la feuille fusible representee a la figure 1 (en materiau forme d'un melange homogene) par une feuille 6 comme celle representee a la figure 2 qui comprend une couche 16 de materiau conducteur sur laquelle est deposee au moins une couche 15 dun materisu energetique ou bien susceptible de
reagir avec le materiau conducteur.
3s Pour realiser un tel fusible, on pourra par exemple projeter sur une feuille metallique un melange de colle et du
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materisu energetique ou pouvant reagir avec le materiau conducteur. Concretement on pourra realiser un fusible comportant une feuille daluminium ou de magnesium sur laquelle est deposee s une couche de polytetrafluorethylene ou de chlorure de polyvinyle. L,epaisseur de la (ou des) couches metalliques sera de ltordre de 150 micrometres. Celle du materiau energetique
sera de lrordre de 100 micrometres.
i0 On pourra egalement associer une couche draluminium ou de magnesium avec une couche de nitrocellulose ou de nitrate de polyvinyleO On pourra realiser un depot d'oxyde de cuivre ou de copolymere de chlorofluoroethylene sur une feuille
IS d'aluminium ou de magnesium.
On pourra egal ement real i ser un depot de polyoxymethyl ene sur une couche dialuminiumO Dans tous les cas les dimensions des differentes couches seront telles quron associera de 85 a 95% en masse du materiau de la couche conductrice a 5 a 15% en masse du ou
des materiaux de la ou des couches reactives.
Suivant un mode de realisation prefere, on realisera une feuille fusible en deposant au moins une couche de copolymere de chlorofluoroethylene (connu sous la marque deposee Viton) sur une couche d'aluminium. Les proportions en masse relatives seront de 90% pour l'aluminium et de 10% pour le
copolymere de chlorofluoroethylene.
La figure 3 montre un composant selon l' invention equipe d'un fusible selon la figure 2. Pour la simplification de la figure le composant 1 a ete represente senl sans le chargement explosif qu'il doit initier La feuille fusible 6 est disposee de telle sorte que la couche metallique 16 se trouve en contact avec la face avant
de lt electrode axiale 5a.
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La feuille fusible 6 aura un diametre choisi tel que la couche metallique 16 se trouve egalement en contact avec la
surface cylindrique interne 8 de lt electrode peripherique 5b.
Le passage du courant pourra ainsi se faire au travers de la couche conductrice 16 qui assurera par effet joule ltinitiation de la reaction avec la couche energetique 15 done la generation du plasmaO On a realise ainsi un composant comportant un fusible sous la forme dune feuille comprenant une couche de 80 micrometres d'epaisseur d'aluminium portent une couche de 11 micrometres de copolymere de chlorofluoroethylene (connu sous la marque deposee Viton). La feuille fusible ainsi realisee a un diametre de 8 mm et le composant presente une chambre 12
de volume 17 mm3 environ.
Ce composant a pu initier un comprime explosif tel que decrit precedemment en reponse a une impuls ion de tens ion de
1000 volts pour une intensite maximale de 10 kilo Amperes.
On a egalement realise un composant de geometric identique a celle du precedent mais dont la feuille fusible comporte une couche de 80 micrometres d'epaisseur de Magnesium portent une couche de 11 micrometres de copolymere de chlorofluoroethylene On a enfin realise un composant de geometric identique a celle des precedents mais dont la feuille fusible comporte 2s une couche de 80 micrometres d'epaisseur de Magnesium portent une couche de 11 micrometres de polytetrafluorethylene (connu
sous la marque deposee Teflon).
Ces composants ont egalement initie avec succes le
comprime explosif decrit precedemment.
Afin diinitier des explosifs moins sensibles ou de parametrer de fagon plus precise les performances dinitiation du composant selon l' invention, il est possible de definir un composant comportant egalement (comme dans les
composants "slappers" classiques) une pastille projetable.
3s La figure 4 montre un tel composant 1.
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Comme dans le mode de realisation de la figure 3, le composant 1 comprend deux electrodes 5a et 5b qui vent reliees par un fusible 60 L' electrode peripherique 5b presente un logement interne s 8 qui re,coit un tube isolant 7 et lelectrode axiale 5a. Le logement 8 est partiellement referme par un rebord annulaire 9 de l' electrode peripherique Le fusible 6 comprend une couche conductrice 16 en contact electrique avec une face avant de lielectrode centrale 5a et avec la surface cylindrique interne du logement 8. Ce composant differe de celui de la figure 3 en ce quune pastille 17 est disposee entre le rebord annulaire 9 et le fusible. Cette pastille separe done la chambre 12 et
la feuille fusible 6.
IS La pastille sera realisee en un materiau isolant electrique ou recouvert d'une couche isolante electrique. Une telle disposition permet d'eviter les amor,cages d' ares electriques directement entre l' electrode axiale 5a et la pastille. On pourra par exemple realiser la pastille en une matiere plastique tel un polyimide (materiau connu sous la marque deposee Kapton). On pourra egalement realiser la pastille en mica ou encore en metal (aluminium, titane ou acier). Dans le cas d'une pastille en metal on recouvrira celle ci sur ses deux faces avec un materiau isolant, par 2s exemple du polytetrafluorethylene, ou une couche de ruban adhesif isolant assurant un niveau d'isolation electrique approprie (par exemple au moins 1000 volts). De tels rubans isolants mettent generalement en uvre une couche isolante de
caoutchouc ou de chlorure de polyvinyle (PVC).
On a ainsi realise des pastilles projetables en acier de
a 120 micrometres d'epaisseur.
Lors du passage du courant dans le fusible la pression engendre par la reaction entre le materiau conducteur et le materiau ene rget ique provoque la decoupe de la past i l le et sa 3s projection au travers de la chambre 12 qui joue ainsi le rCle
du "canon" des composants "slappers't classiques.
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Il ntest done pas necessaire comme dans les slappers connus de prevoir un composant canon specifique (tube en
ceramique de lordre du mm de diametre).
Le diametre de la chambre pourra varier entre 1 et 4 mm.
s LtHomme du Metier choisira aisement les dimensions appropriees pour assurer lteffet rechercheO On pourra notamment jouer sur lepaisseur, done la masse de la pastille' pour modifier ltenergie recue par ltexplosif a initierO A titre d'exemple on a realise des composants incorporant un fusible associant une couche daluminium et une couche de copolymere de chlorofluoroethylene (connu sous la marque deposee Viton) avec les proportions en masses respectives de
% et 10% (epaisseur totale du fusible 100 micrometres).
On a dispose dans chaque composant une pastille a projeter associee a une chambre de diametre 2 ou 4mm' pastille ayant une epaisseur de 40 micrometres pour de l'acier ou 120 micrometres pour du Kapton. Tous les composants ont conduit a l' initiation d'un comprime
d'hexogene de 11,5mm x 11,5mm comprime sous 160 MPa.
Les memes essais ont ete conduit avec succes en utilisant un fusible associant une couche de magnesium et une couche de polytetrafluorethylene (connu sous la marque deposee teflon)
avec les proportions en masses respectives de 90% et 10%.
La figure 5 montre un composant suivant un quatrieme mode de realisation. Ce composant differe de celui selon la figure 3 en ce que la chambre 12 constitue un logement a l'interieur duquel est dispose un pion 18 projetable par la feuille fusible. Le pion a sensiblement le meme volume que le logement et il remplit celui ci entierement. Il est rendu
solidaire du composant par exemple par collage.
Afin d'eviter les court circuits entre l' electrode axiale a et le pion, celui ci sera realise en un materieu isolant
electrique ou bien en un materiau recouvert d'un isolant.
La pion pourra par exemple etre realise en une matiere
plastique telle que du polytetrafluorethylene.
i5 2840400 L9avantage d'un tel mode de realisation est quil engendre une once de choc qui se propage usquta lexplosif au travers du milieu solide du pionn Il en resulte un meilleur rendement energetique et une efficacite superieure pour initier un explosif peu sensibleO Le diametre du pion devra etre dans tous les cas superieur au diametre critique de lioxplosif a initiern La figure 6 montre un cinquieme mode de realisation de l' invention dans lequel lelectrode axiale 5a r le tube d'un materiau isolant 7 et l' electrode peripherique 5b constituent un cable coaxial presentant une face d'extremite plane l9 et une gaine isolante externe 20 On pourra par exemple prendre un cable coaxial du commerce de diametre externe l,5 mm, comprenant une ame axiale 5a de 0,2 mm de diametre et un conducteur peripherique b formant une couronne de 0r2 mm d'epaisseur. La couronne
isolante 7 aura environ 100 micrometres d'epaisseur.
La face l9 est tronconnee et rectifiee.
La feuille fusible 6 est alors realisee sous la forme d'une couche de materisu plasmagene applique sur la face
d'extremite l9.
On pourra avantageusement choisir comme materiau plasmagene une peinture associant un materiau conducteur, tel le carbone ou un metal (aluminium, nickel, cuivre), avec un
2s liant polymerisable tel que le polyurethane.
On pourra par exemple associer 70% a 90% en masse de
poudre d'aluminium avec 30% a 10% en masse de polyurethane.
On realisera une feuille fusible de quelques micrometres d'epaisseur tout simplement par enduction de l'extremite du
cable coaxial avec le materieu ainsi realise puis sechage.
On pourra egalement associer 70% a 90% en masse de poudre dialuminium, de Nickel ou dargent avec 30% a 10% en masse
dune resine acrylique.
Ce mode de realisation est de mise en muvre extremement 3s simple. Il permet egalement de diminuer fortement le niveau
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d'energie necessaire pour Reinitiations Ce niveau peat ainsi erte de ltordre de quelques dizaines de Joules.
On rendra le cable initiateur solitaire de la charge initier par un doyen de liaison approprie par example un serre cable filete qui se vissera sur l'enveloppe de la
charge en regard du chargement explosif.
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Claims (18)
1- Composant (1) damor,cage de securite comprenant au moins deux electrodes (5a,5b) reliees par un fusible (6) D composant caracterse en ce que le fusible (6) est realise sous la forme d9une feuille d9un materisu plasmagene c9est a dire un materiau fournissant des gaz a haute temperature (superieure a 15000 K) et ayant une densite electronique forte (superieure a 1018 electrons / cm3) lorsqu'il est
lD parcouru par un courant electrique d'au moins 5000 amperes.
2- Composant damorc,age de securite selon la revendication 1, caracterise en ce que le materiau du fusible (6) comprend au moins un materiau conducteur associe a au moins un materiau energetique ou susceptible de reagir avec
le materisu conducteur.
3- Composant diamor,cage de securite selon la revendication 2, caracterise en ce que le materiau conducteur
est constitue par du carbone ou bien un metal.
4- Composant d'amorc,age de securite selon une des
revendications 2 ou 3, caracterise en ce que le materiau
energetique ou susceptible de reagir avec le materiau conducteur est choisi parmi les composes ou compositions suivantes: Oxyde de cuivre; polytetrafluorethylene; copolymere de chlorofluoroethylene; polytetrafluorethylene/copolymere de chlorofluoroethylene; Magnesium / polytetrafluorethylene / copolymere de chlorofluoro-ethylenei Bore/Nitrate de potassium; pellicule ou film de nitrocellulose plastifiee; nitrate de polyvinyle; Polyoxymethylene; Polychlorure de trifluoroethylene; polychlorure de vinyle; Polychlorure de
trifluoroethylene; polysulfone; polyfluorure de vinylidene.
- Composant d'amor,cage de securite suivant une des
revendications 2 a 4, caracterise en ce que la feuille
fusible (6) est formee par un melange homogene associant 85% 3s a 95% en masse de particules de materiau conducteur et de 5%
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a 15% en masse d'un materiau energetique ou bien susceptible de reagir avec le materiau conducteurO 6- Composant damorcage de securite suivant la revendication 5, caracterise en ce que la feuille fusible (6) a pour composition: % a 95% en masse de poudre d'aluminum ou de magnesium, % a 15% en masse d'une composition associant polytetrafluorethylene et copolymere de chlorofluoroethylene 7- Composant damorcage de securite suivant la revendication 6, caracterise en ce que la feuille fusible (6) a pour composition O % en masse de poudre daluminum,
% en masse drune composition associant polytetra-
fluorethylene et copolymere de chlorofluoroethylene.
8- Composant d'amorcage de securite suivant la revendication 6, caracterise en ce que la feuille fusible (6? a pour composition % en masse de poudre de magnesium, % en masse drune composition associant polytetra
fluorethylene et copolymere de chlorofluoroethylene.
9- Composant d'amorcage de securite suivant une des
revendications 2 a 4, caracterise en ce que la feuille
fusible (6) comporte au moins une couche (15) de materiau energetique ou bien susceptible de reagir avec le materiau conducteur deposee sur au moins une partie d'une couche (16)
de materiau conducteur.
- Composant d'amorcage de securite suivant la revendication 9, caracterise en ce que le fusible (6) comprend au moins une couche conductrice (16) d'aluminium ou de magnesium sur laquelle est deposee au moins une couche reactive (15) de polytetrafluorethylene, ou de nitrocellulose ou de nitrate de polyvinyle, ou d'oxyde de cuivre ou de copolymere de chlorofluoroethylene, ou de polyoxymethylene, ou de Polychlorure de trifluoroethylene, ou de polysulfone,
ou de polyfluorure de vinylidene.
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11- Composant damor,cage de securite suivant la revendication 10, caracterise en ce que les dimensions des differentes couches vent telles qu'on associe de 85 a 95% en masse du materiau de la couche conductrice a 5 a 15% en masse s du ou des materisux de la ou des couches reactivesO 12Composant diamor,cage de securite suivant la revendication 11, caracterise en ce que le fusible (6) comprend au moins une couche (16) draluminium et au moins une
couche (15) de copolymere de chlorofluoroethylene.
13- Composant d'amor,cage de securite suivant la revendication 11, caracterise en ce que le fusible (6) comprend au moins une couche de magnesium et au moins une
couche de copolymere de chlorofluoroethylene.
14- Composant d'amor,cage de securite suivant la revendication 11, caracterise en ce que le fusible (6) comprend au moins une couche de magnesium et au moins une
couche de polytetrafluorethylene.
- Composant d'amorc,age de securite suivant une des
revendications 1 a 14, caracterise en ce qu'il comprend une
electrode axiale (5a) entouree par un tube (7) d'un materiau isolant luimeme entoure par une electrode peripherique (5b), la feuille fusible (6) etant appliquee en appui sur une face d'extremite (22) de lt electrode axiale (5a) et etant egalement en contact avec une partie annulaire (9) de
2s lielectrode peripherique (5b).
16- Composant d'amor,cage de securite selon la revendication 15, caracterise en ce qu'il comprend une chambre (12) pour le developpement du plasma, chambre separee
d'au moins une electrode par la feuille fusible (6).
17- Composant d'amor,cage de securite suivant la revendication 16, caracterise en ce que la chambre (12) est
delimitee par l' electrode peripherique (5b).
18- Composant d'amor,cage de securite suivant une des
revendications 16 ou 17, caracterisee en ce qutil comprend
egalement une pastille (17) projetable a travers la chambre
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(12)/ pastille (17) disposee entre la chambre (12) et la
feuille fusible (61.
19- Composant d'amor,cage de securite suivant la revendication 18 r caracterise en ce que la pastille (17) est realisee en une matiere isolante electrique ou recouverte d'une couche isolante electrique n Composant damor,cage de securite suivant la revendication 19, caracterisee en ce que la pastille (17) a un diametre compris entre 1 mm et 4 mm et une epaisseur
comprise entre 20 et 200 micrometres.
21- Composant diamor,cage de securite selon la revendication 15, caracterise en ce qu7il comprend un logement (12) separe d'au moins une electrode par la feuille fusible (6), logement a linterieur duquel est dispose un
pion (18) projetable par la feuille fusible (6).
22- Composant d'amor,cage de securite selon la revendication 21, caracterise en ce que le pion (18) a
sensiblement le meme volume que le logement (12).
23- Composant d'amor,cage de securite suivant la revendication 22, caracterise en ce que le logement (12) est delimite par l' electrode peripherique (5b) et en ce que le pion (18) est realise en un materiau isolant electrique ou
recouvert d'une couche isolante electrique.
24- Composant d'amor,cage de securite selon la 2s revendication 15, caracterise en ce que l' electrode axiale (5a), le tube (7) d'un materiau isolant et l' electrode peripherique (5b) constituent un cable coaxial presentant une face d7extremite plane (19) r et en ce que la feuille fusible (61 est realisee sous la forme d'une couche de materiau
plasmagene appliquee sur la face d'extremite (19).
- Composant d'amor,cage de securite selon la revendication 24, caracterise en ce que la couche de materiau plasmagene est constituee par une peinture associant un
materiau conducteur avec un liant polymerisable.
26- Composant d'amor,cage de securite selon la revendication 25, caracterise en ce que la couche de materiau
2 2840400
plasmagene comprend 70% a 90% en masse de poudre d'aluminium, de Nickel ou dargent avec 30% a 10% en masse diune resine acrylique 27- Composant damor,cage de security selon la revindication 25, caracterise en ce que la couche de materiau plasmagene comprend 70% a 90% en masse de poubre d'aluminium,
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20110131 |