Brevet FR2217578A1 — publié le 19740906

Les dispositifs qui permettent de fixer rapidement un objet sur une surface métallique sont connus ; certains utilisent pour la liaison un adhésif, d'autres mettent en jeu les forces d'attraction magnétiques dues à des aimants. Ces dispositifs présent l'inconvénient d'être peu efficace lorsque la surface métallique sur laquelle doit s'effectuer la fixation, est recouverte de salissures ou tout simplement de peinture. En effet, la fixation par adhésif n'est solide que si ce dernier adhère directement sur une paroi propre et sèche et la liaison par attraction magnétique est atténuée par la présence d'un entrefer entre l'aimant ou le circuit magnétique, et la surface. Un revêtement non magnétique, les salissures ou la peinture par exemple réalisent un entrefer qui diminue le flux du circuit magnétique donc les forces d'attraction qui participent a la liaison-. Le dispositif objet de l'invention est destiné à fixer solidement un objet sur une paroi métallique, il présente comme avantage, par rapport aux moyens connus, outre la résistance de la fixation, de ne pas dépendre de l'état de la surface métallique qui peut alors être recouverte de matériaux divers et présenter des formes irrégulières. Dans l'invention, la fixation est obtenue par la soudure électrique, sur la paroi de deux ou plusieurs électrodes métalliques solidaires de l'objet. Les électrodes sont reliées à un générateur électrochimique capable de délivrer une forte impulsion de courant lorsqu'il est mis en court-circuit. Dès la prise de contact entre les électrodes et le métal constituant la paroi, le court-circuit est réalisé et il circule un fort courant qui élève par effet joule la température des parties en contact. Le générateur est prévu pour que l'impulsion de courant assure la fusion des métaux en contact, ensuite le courant diminue caus#,e#puisement du générateur et par conséquent les parties échauffées se refroidissent. On réalise ainsi une soudure électrique analogue à celles réalisées industriellement avec des soudeuses par point. Le processus décrit ci-dessus est très rapide et il présente l'avantage de nécessiter une pression de très courte durée au cours de la mise en place de l'objet contre la paroi. Dans l'invention, pour assurer la fixation sur des parois revêtues de substance quelconques, les électrodes se terminent en pointe pour qu'elles perforent le revêtement lors de l'application de l'objet sur la paroi et atteignent le métal sous jacent. Lorsque la soudure doit être effectuée sur une paroi de forme variée, les écartements entre électrodes et leur protubérance, par rapport à la face de l'objet sur lesquelles.elles sont fixées sont prévues pour qu'au moment de la mise en place, les électrodes atteignent en premier la paroi.Dans le cas où l'objet est plaque à grande vitesse contre la paroi, pour éviter le rebondissement dû aux forces élastiques susceptibles d'apparaitre au moment de l'impact au niveau du contact entre la paroi et les électrodes ces dernières comportent dans l'invention, un moyen qui amorti le choc et par conséquent, atténue grandement les forces élastiques qui perturberaient l'établissement d'un contact électrique permanent. Selon l'invention, l'amortissement est réalisé par les électrodes elles-mêmes, réalisées en métal peu élastique, du fer ou du cuivre recuit par exemple, ou par l'interposition entre la partie de l'électrode sur laquelle s'effectue la soudure et celle qui est solidaire de l'objet, d'un élément amortisseur.Cet elé- ment peut assurer ou participer à la continuité électrique entre les deux parties de l'électrode lorsqu'il est métallique ou n'assurer que la fonction d'amortisseur lorsqu'il est réalisé enma- tériau isolant, du caoutchouc par exemple, dans ce dernier cas, la continuité électrique est réalisée par un conducteur souple qui relie l'extrémité de l'électrode à la source électrique. Dans l'invention, les fixations des électrodes sur l'objet peuvent être réalisées au niveau des éléments assurant l'amortissement et ces éléments peuvent faire partie de l'objet lorsque la structure de ce dernier est réalisée en un matériau présentant de bonnes caractéristiques d'amortissement.Un dispositif compris dans l'invention concerne le maintient des électrodes qui permet d'effectuer la fixation de l'objet sur la paroi ; c'est-à-dire la soudure, lorsque l'objet et la paroi sont animés d'un mouvement relatif, au moment de la mise en place ; ce mouvement étant de direction différente de celle correspondant au rapprochement de l'objet de la plaque. Ce dispositif consiste en une fixation de l'électrode sur l'objet qui permet, tout en assurant les conti nuités électriques, le déplacement de l'électrode par rapport à l'objet, pour que l'électrode, sous l'effet de la pression exercée au contact de la paroi, et du coefficient de frottement au niveau du point où doit s'effectuer la soudure, soit entraînée par la paroi métallique et ne glisse pas sur cette dernière.Dans l'invention, ce dispositif est constitué par une liaison mécanique et électrique entre l'électrode et l'objet qui se déforme sous l'action des forces qui apparaissent dès l'entraînement de l'électrode par la paroi. Cette- liàison est assurée par une ou plusieurs parties métalliques déformables dont une extrémité est fixée à l'électrode et l'autre est solidaire de la charge. Dans l'invention, ce dispositif de fixation peut assurer outre la fonction décrite ci-dessus, l'amortissement du choc, dans ce cas les parties déformables réunissant l'électrode à la charge sont réalisées en métal peu élastique. Dans l'invention, le générateur électrochimique peut être une pile, une pile amorçable ou un accumulateur, dans ces derniers cas le générateur est mis en activite ou est chargé avant l'opération de fixation.L'invention comprend en outre, dans le cas où la charge est mise en place par des moyens pyrotechniques qui la projette vers la paroi, un procédé qui assure, dans le cas d'une pile amorçable, la mise en activité de cette dernière dès le fonctionnement de la partie pyrotechnique. Ce procédé consiste à utiliser la pression des gaz générés par le dispositif pyrotechnique pour écraser un ou plusieurs réservoirs contenant l'électrolyte de la pile et l'injecter dans la cellule galvanique. Pour obtenir une forte densité de courant à la décharge d'un générateur électrochimique imprégné, - il est nécessaire que les espaces entre les cathodes et les anodes soient réduits au maximum, cette réduction présente.l'incon- vénient d'augmenter considérablement les courants de fuite dans le générateur et cette autodécharge limite la durée d'utilisation du générateur. Un procédé compris dans l'invention, permet d'éliminer cet inconvénient en réalisant un rapprochement des anodes et des cathodes dans les instants qui précèdent la forte décharge du générateur. Ce procédé consiste à utiliser la pression des gaz délivrés par la partie pyrotechnique pour effectuer ce rapprochement.Un dispositif compris dans l'invention, consiste à placer les couples électrochimiques dans un boîtier dont une ou plusieurs faces sont soumises à l'action des gaz afin que leur pression déforment le boîtier et resserrent les couples en écrasant les séparateurs compris entre les anodes et les cathodes. Le boîtier peut aussi comporter un piston dont une face est poussée par la pression des gaz et l'autre est en contact avec l'empilage des couples qui est écrasé lors du déplacement du piston. Pour assurer le fonctionnement du générateur électrochimique lorsque l'ensemble est à basse température, on utilise, dans l'invention, la chaleur dégagée par le fonctionnement pyrotechnique pour élever rapidement la température du générateur.Les échanges calorifiques entre les gaz émis par les réactions pyrotechniques et les substances actives du générateur se font au travers des parois constituant le boîtier qui renferme ces dernières ou par un échangeur de chaleur qui réchauffe l'électrolyte du générateur. La fixation-par soudure électrique permet de détecter le moment précis où l'objet est arraché de la paroi, ce mode de détection est compris dans l'invention. Il consiste à mettre en évidence par des moyens connus l'ouverture du court-circuit établi, après fixation, par la paroi métallique entre les électrodes. La description suivante concerne l'accrochage d'une mine#antichar sous un blindé, elle est destinée à montrer les avantages de l'invention qui n'est pas limitée aux dispositions adoptées en particulier pour cet exemple, toute autre disposi-tion, forme, nature des matériaux etc peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l'invention.La mine représente en coupe figure 1 planche 1, constitue dans l'exemple non limitatif, l'objet qui doit être accroché à une paroi métallique qui est alors le blindage formant le plancher du char. La mine est élevée du sol, où elle est posée, jusqu'au plancher par un propulseur pyrotechnique mis à feu par un allumeur qui détecte le passage du char. Le générateur électrochimique est constitué par les anodes 1 et les cathodes 2, maintenues par des séparateurs imprégnés d'électrolyte 3, les séparateurs sont en matière souple, ils s'écrasent dès qu'est exercee à leur surface une pression importante. Les anodes et les cathodes sont réunies aux conducteurs 4 qui représentent les bornes du générateur électrochimique, ces conducteurs sont en cuivre recuit donc sont peu élastiques, leur extrémité est façonnée de manière à présenter. des parties amincies en forme d'étrier, ces parties assurent conformément à l'invention l'amortissement du choc transmis aux électrodes 5 par la prise de contact brutale avec le blindage, et la liaison électrique et mécanique de l'électrode qui permet le déplacement de cette dernière par rapport à la mine afin qu'elle soit entraînée au moment de la prise de contact, par le plancher du char en mouvement.Le généra- teur électrochimique est enfermé dans un boîtier composé par les parois 7 et 8, les passages 6 assurent l'isolement entre 4 et 7 et l'étanchéité à l'électrolyte. La paroi 8 est déformable et elle forme le fond du corps de propulseur 9, dans ce corps est placée la composition pyrotechnique 10, mise à feu par des moyens connus non représentés sur le dessin.La commande de mise de feu est assurée par 1'allumeur 11. L'ensemble décrit précédemment est entouré par l'explosif 12 qui est contenu dans un boîtier en matière plastique souple 13, 14. Des conducteurs électriques 15 et 16, reliés à l'allumeur prélèvent la tension aux bornes du générateur électrochimique.Dans l'exemple le générateur électrochimique est un accumulateur à charge rapide, chargé au moment de la pose de la mine sur le terrain, il fournit l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement de l'allumeur. Les séparateurs écartent largement les anodes et les cathodes pour éviter une autodêcharge importante qui nuirait à l'autonomie de l'allumeur avant fixation sous le char. La figure 2, planche 2, représente, vue en coupe, la mine attachée par les soudures situées en 1 c'est-à-dire à la pointe des électrodes qui ont perforées le revêtement de salissures 2 et la couche de peinture 3 qui recouvrent le plancher du char 4.On voit que les pièces 5 qui supportent les électrodes 6, se sont ormees au moment de l'impact pour assurer l'amortissement du choc et permettre l'entraînement des électrodes par le plancher du char. Dès le début du fonctionnement pyrotechnique, au moment de-la montée en pression des gaz dans le corps de propulseur, donc avant que la mine ait atteint le plancher du char, le fond du corps de propulseur 7 écrase les séparateurs et rapproche les anodes et les cathodes, en outre une partie de la chaleur dégagée par la combustion pyrotechnique élève la température du couple électrochimique, le transfert de chaleur entre le propulseur et le générateur étant favorisé par la finesse de la paroi 7.Les conducteurs 8 et 9 permettent, outre l'alimentation de l'allumeur pendant la phase précédant la fixation, de fournir à ce dernier un signal permettant de détecter par des moyens connus qui mettront en évidence l'ouverture du circuit inter-électrodes, le moment où la mine est arrachée du plancher du char. Ce signal peut être exploité pour commander rapidement la mise à feu de la mine qui entrainera la destruction du char dans de bonnes conditions car la détection s'opérant dans les premiers instants, la mine, donc l'explosif, est encore très près du blindage donc demeure très efficace. La mise de feu ainsi commandée condamne le char à être détruit même si son équipage s'aperçoit que le véhicule est miné et essaye de décrocher la mine. L'invention peut être utilisée pour la fixation de charges explosives sur une paroi métallique et à chaque fois qu'il est nécessaire d'effectuer rapidement la fixation d'un objet sur une surface métallique. REVEND ICATIONS 1 - Dispositif destinéà fixer un objet sur une paroi métallique caracterisépar le fait que la fixation est obtenue par soudure électrique d'électrodes solidaires de l'objet sur la surface métallique. 2 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que le courant nécessaire la soudure est délivré par un générateur. électrochimique attenant à l'objet. 3 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que les électrodes -comportent un moyen permettant d'amortir le choc contre la surface métallique. 4 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comporte une fixation. d'électrodes permettant le déplacement de cette dernière par rapport à-l'objet; 5 - Dispositif selon revendications 3 et 4 caractérisé par le fait que l'électrode est reliée à l'objet par une liaison déformable qui assure l'amortissement du choc et permet le déplacement de l'électrode par rapport à l'objet. 6 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que le générateur électrochimique est amorcé par le dispositif pyrotechnique qui met en place l'objet. 7 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que les anodes et les cathodes du générateur électrochimique sont rapprochées, avant soudure, par les pressions délivrées par un dispositif pyrotechnique. 8 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que le rechauffage du générateur électrochimique est assuré par un dispositif #yrotechnique. 9 - Dispositif selon revendications 1, 7 et 8 caractérisé par le fait que le générateur électrochimique pourvoie en énergie les circuits fonctionnels qui commandent la mise en place et fournit le courant nécessaire à la soudure électrique. 10 - Disposit#if selon revendication 1 caractérisé par le fait que la désolidarisation de l'objet à la paroi sur laquelle il a été fixé est mise en évidence par la rupture du court-circuit établi par la paroi, entre les électrodes.