Brevet FR2570451A1 — publié le 19860321

Dispositif de liaison mécanique déconnectable automatiquement pour un effort de traction déterminé La présente invention a pour objet un dispositif de liaison mécanique, entre deux éléments qui sont soumis l'un par rapport à l'autre à un effort de traction, lequel dispositif -se déconnecte automatiquement lorsque ledit effort de tractio ~dépasse un seuil déterminé et réglable. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des liaisons mécaniques entre deux éléments, notamment des attelages entre deux éléments coaxiaux qui peuvent pivoter l'un par rapport à l'autre. On connait divers dispositifs de largage automatique d'un mobile qui est tracté par un engin autopropulsé. Ces dispositifs de largage automatique comportent généralement des vis ou des goupilles qui sont cisaillées automatiquement lorsque l'effort de traction dépasse un seuil déterminé. On connaît également un dispositif de liaison entre deux éléments qui est décrit dans le brevet français FR. 75/11.30l (Etat Français), qui comporte > d'une part, un embout mâle comportant un renflement qui est fixé à l'un des deux éléments et, d'autre part, un boîtier femelle qui est fixé au deuxième élément et qui comporte une cavité femelle qui reçoit le renflement et qui libère celui-ci lorsque l'effort de traction dépasse un seuil déterminé. L'objectif de la présente invention est de procurer des perfectionnements à ce dispositif de liaison antérieur et, notamment de procurer un dispositif perfectionné qui permette de régler le seuil au delà duquel le décrochement a lieu et un dispositif dont les performances ne sont modifiées ni par la durée de stockage, qui peut être très longue, ni par les conditions climatiques, ni par la pression hydrostatique, ce qui est important pour les dispositifs utilisés pour larguer un engin immergé à grande profondeur. Un dispositif de liaispn mécanique selon l'invention est du type dans lequel un des deux éléments comporte un embout mâle pourvu d'un renflement et l'autre élément est solidaire d'un boîtier qui comporte une cavité déformable élastiquement dans laquelle ledit renflement est engagé. Les objectifs de l'invention sont atteints au moyen d'un dispositif dans lequel ladite cayité déformable est délimitée par des lamelles métalliques flexibles. Selon un mode de réalisation préférentiel, le corps dudit boîtier est cylindrique et il comporte un filetage externe et ledit dispositif comporte une première bague filetée de réglage qui est vissée sur ledit filetage, dont l'extrémité arrière enveloppe lesdites lamelles avec un très faible jeu et qui permet de faire varier la longueur libre desdites lamelles. Avantageusement, le boîtier délimite une cavité cylindrique dans laquelle est logée une douille coulissante et un ressort de rappel qui repousse ladite douille entre lesdites lamelles après que ledit renflement a échappé auxdites lamelles flexibles. L'invention a pour résultat de nouveaux dispositifs de liaison mécanique entre deux éléments sensiblement coaxiaux qui sont déconnectables automatiquement au delà d'un seuil traction qui est réglable. Par rapport aux dispositifs de largage à vis ou à goupilles cisaillables sous un effort déterminé, les dispositifs selon l'invention présentent l'avantage que le seuil de décrochement F' est parfaitement déterminé et reproductible tandis que les résistances au cisaillement d'un lot de vis ou de goupilles identiques présentent des écarts importants. De plus, les dispositifs selon l'invention peuvent être testés au cours d'essais non destructifs tandis que pour connaître le seuil de rupture d'une vis ou d'une goupille cisaillable, il faut la détruire. Les dispositifs de liaison selon l'invention ne comportent pas de pièces consommables et ils peuvent être réutilisés. Ils peuvent être testés avant montage pour vérifier l'effort F' nécessaire au décrochement et cet effort peut être facilement ajusté à une valeur déterminée grâce à la bague de réglage. Les dispositifs selon l'invention permettent une rotation relative des deux éléments accouplés autour de leur axe commun. Ils tolèrent un léger défaut d'alignement de l'ordre de + 150 entre les axes des deux éléments grâce à la présence d'une rotule sphérique. Comparés aux dispositifs antérieurs qui comportaient une cavité déformable en un matériau élastique par exemple en butadiène, les dispositifs selon l'invention présentent l'avantage que les- performances mécaniques des lamelles flexibles métalliques ne sont ni modifiées ni perturbées par le temps de stockage, ni par les conditions climatiques, ni par la pression hydrostatique. Grâce à la bague de réglage qui équipe les dispositifs selon l'invention, la force de décrochement peut être ajustée avec précision et le même dispositif est capable de performances differentes selon les applications. De plus, l'élément déformable, c'est-à-dire les lamel les flexibles n'ont pas besoin d'être usinées avec une grande préci --sion. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention. La figure 1 est une coupe axiale d'un dispositif selon l'in vention en position de liaison. La figure 2 est une coupe transversale selon II-II de la figure 1. La figure 3 est une coupe axiale en position de décon nexion. La figure 4 est une coupe axiale après séparation des deux éléments. La figure 1 représente un dispositif de liaison mécanique entre deux éléments sensiblement coaxiaux par exemple un dispositif de liaison entre un véhicule tracteur et un élément tracté ou remorqué. L'un des deux éléments, de préférence l'élément tracteur;porte un embout mâle 1 qui se termine par un renflement 2 ayant par exemple la forme d'une rotule. Le deuxième élément, de préférence le tracté, porte un embout 3. La liaison mécanique entre les deux éléments est réalisée par l'intermédiaire d'un boîtier, qui comporte par exemple un corps creux cylindrique 4 d'axe x xl, qui délimite une cavité cylindrique 5. I1 comporte une gorge qui reçoit deux goupilles 6 as surant la liaison mécanique entre l'embout 3 et le corps de boîtier 4. La résistance au cisaillement des goupilles 6 est largement supérieure au seuil de traction maximum auquel la séparation des deux éléments doit se produite. En variante, l'embout 3 et le corps de boîtier 4 peuvent comporter une gorge périphérique dans laquelle est engagé un anneau fendu 6 qui assure la liaison mécanique entre l'élément 3 et le corps 4 tout en autorisant un mouvement relatif de rotation autour de l'axe x xl. Le boîtier 4 est prolongé vers l'avant, c'est-à-dire du côté de l'élément 1 par des lamelles métalliques 7 parallèles à l'axe x xl, lesquelles lamelles comportent à leur extrémité avant une surépaisseur 8 qui-s'etend radialement vers 1 'intérieur et ces surépaisseurs 8 délimitent un orifice de passage dont le diamètre est inférieur au diamètre de la rotule sphérique 2. Une fois engagée dans la cavité, la rotule 2 est retenue par les lamelles tant que l'effort de traction reste inférieur à un seuil F', au delà duquel les lamelles 7 sont suffisamment déformées en flexion pour libérer la rotule 2. Les surépaisseurs 8 comportent des faces internes inclinées 9 qui convergent vers l'axe, vers l'avant et qui s' appuientconflre la rotule 2, de sorte que la poussée exercée par la rotule contre ces faces inclinées a une composante radiale qui fait fléchir les lamelles autour de leur point d'appui. La figure 2 représente une coupe transversale d'un mode de réalisation comportant huit lamelles 7 qui sont obtenues simplement en découpant dans la paroi dru boîtier 4 des fentes longitudinales 10 qui séparent les lamelles. Le corps cylindrique 4 comporte un filetage externe 11 sur lequel sont vissées deux bagues filetées 12 et 13. La bague avant 13 sert de butée à la bague 12. L'extrémité arrière de la bague 12 enveloppe avec un très faible jeu les lamelles 7. En vissant ou en dévissant la bague arrière 12, on fait varier la longueur libre L des lamelles, c'est-à-dire la longueur comprise entre l'extrémité arrière de la bague 12 et 1 1extrémité libre des lamelles 7 et on peut ainsi régler le seuil F' de l'effort de traction auquel se produit automatiquement la séparation entre la rotule 2 et le boîtier 4. La figure 3 représente, avec les mêmes repères, les positions respectives de la rotule 2 et du boîtier 4 au moment ou les lamelles 7 sont fléchies au maximum et où la rotule 2 se sépare du boîtier. Le boîtier 4 comporte, en outre, une douille 14 qui coulisse dans la cavité 5, Cette douille coopère avec un ressort de rappel qui est logé à l'avant de la douille. Lorsque la rotule 2 est engagée entre les lamelles 7, elle repousse vers l'avant la douille 14 et le ressort 15 est comprimé, comme le montre la figure 1. La figure 4 représente, avec les mêmes repères, les positions relatives de l'embout 2 et du boîtier 4 après que la séparation a eu lieu. La douille 14 est alors repoussée vers l'avant par le ressort 15 et elle vient en butée contre les surépaisseurs 8 situées aux extrémités avant des lamelles 7. Les figures 1 à4 représentent un exemple de réalisation où les deux éléments 1 et 3, qui sont reliés mécaniquement par le boîtier 4 doivent rester reliés électriquement entre eux après leur séparation, par un ou plusieurs conducteurs électriques qui sont logés dans des alésages axiaux 16, 17, 19 qui traversent respectivement l'élément 2, la douille 14 et l'élément 18. Dans ce cas, il faut éviter que ces conducteurs ne risquent de s'accrocher dans les fentes 10 découpées entre les lamelles 7 et la douille coulissante 14 qui vient masquer ces fentes après la séparation évite ce risque. Le corps du boîtier 4 est par exemple en acier inoxydable ou en bronze, de même que l'embout 2. La dureté du métal utilisé pour la fabrication de l'embout 2 doit être supérieure à celle du matériau du corps 4. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison mécanique entre deux éléments (1, 3) sensiblement coaxiaux, qui est déconnectable automatiquement au-delàd'un seuil de traction réglable, du type dans lequel un des deux éléments (1) comporte un embout mâle, pourvu d'un renflement (1) et l'autre élément (3) est solidaire d'un boîtier (4) qui comporte une cavité déformable élastiquement, dans laquelle ledit renflement (2) est engagé, caractérisé en ce que ladite cavité déformable est délimitée par des lamelles métalliques flexibles (7). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (4) dudit boîtier est cylindrique et il comporte un filetage externe (11) et ledit dispositif comporte une première bague filetée (12) de réglage qui est vissée sur ledit filetage, dont l'extrémité arrière enveloppe lesdites lamelles avec un très faible jeu et qui permet de faire varier la longueur libre (L) desdites lamelles. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit boîtier (4) délimite une cavité cylindrique (5) dans laquelle est logée une douille coulissante (14) et un ressort de rappel (15) qui repousse ladite douille (14) entre lesdites lamelles (7) après que ledit renflement (2) a échappé auxdites lamelles flexibles. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit boîtier comporte un corps métallique creux et cylindrique (4) qui délimite une cavité (5) et la paroi cylindrique dudit boîtier comporte, à l'extrémité avant, des fentes longitudinales (10) qui délimitent entre elles lesdites lamelles flexibles(7). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites lamelles (7) comportent, à leur extrémité libre, une surépaisseur (8) qui s'étend radialement vers 1 'in- térieur et lesdites surépaisseurs délimitent entre elles un orifice de passage dont le diamètre est inférieur au diamètre dudit renflement (2). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites surépaisseurs (8) ont des faces internes inclinées (9) qui convergent vers l'axe vers l'avant 7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième bague filetée (13) qui est vissée sur le corps fileté dudit boîtier à l'avant de la première bague(12)et qui sert de butée à celle-ci.