Brevet FR2584141A1 — publié le 19870102

Dispositif d'allumage pyrotechnique muni d'une sécurité mécanique. La présente invention concerne un dispositif d'allumage pyrotechnique muni d'une sécurité pour la mise à feu d'une charge d'allumage à poudre, en particulier pour la mise à feu d'une charge principale d'allumage destinée à provoquer la mise à feu de la charge de propergol d'un propulseur de missile ou analogue. On connait des dispositifs d'allumage pyrotechniques munis d'une sécurité, dans lesquels les sécurités sont de type électrique ou bien de type mécanique mettant en oeuvre des organes électriques (par exemple des électrovannes). L'inconvénient de ces dispositifs connus est qu'lus sont sujets aux pannes communes aux composants électriques et qu'ils sont sensibles aux influences électromagnétiques de l'environnement. En outre, ces dispositifs connus peuvent être trop encombrants et/ou trop complexes, donc trop coû- teux, pour certaines utilisations, telles que l'équipement de bancs d'essais de fusées, les petits missiles, etc... L'invention a donc essentiellement pour but de proposer un dispositif d'allumage du genre précité qui c'carte les inconvénients sustt:entionnés et qui satisfasse mieux que les dispositifs de l'art antérieur aux diverses exigences de la pratique. A ces fins, un dispositif d'allumage conforme à l'invention, se caractérise en ce qu'il comporte - au moins un premier inflammateur , ou inflammateur d'allumage, communiquant avec une première chambre de détente formant cylindre qui présente un orifice de communication avec la susdite charge d'allumage et qui renferme un clapet mobile, formant piston,d'obturation dudit orifice, ce clapet étant apte à occuper, dans la première chambre, deux positions fonctionnelles, savoir une première position proche du oremier inflammateur et dans laquelle il obture l'orifice de communication avec la charge principale et une seconde position éloignée du premier inflammateur et dans laquelle il dégage ledit orifice et établit une communication entre le premier inflammateur et la charge principale;; - au moins un second inflammateur, ou inflammateur de levée de sécurité, communiquant avec une seconde chambre de détente formant cylindre qui présente un passage axial de communication avec la première chambre et qui renferme un piston mobile dont une partie s'engage dans ledit passage axial, ledit piston étant agencé pour occuper deux positions fonctionnelles savoir une première position, ou position de sécurité, occupée en l'absence d'activation du second inflammateur, pour laquelle la partie du piston fait saillie hors du susdit passage en s'engageant au moins partiellement dans la première chambre et en coopérant alors avec le clapet pour bloquer celui-ci dans sa première position fonctionnelle précitée, et une seconde position, ou position d'allumage, occupée lorsque le second inflammateur a été activé et le piston refoulé sous la pression des gaz, pour laquelle la partie du piston est effacée dans le passage et dégage la première chambre, autorisant ainsi le clapet à pouvoir passer de sa première à sa seconde position fonctionnelle, - des premiers moyens de blocage pour retenir le clapet dans sa première position fonctionnelle, - des seconds et des troisièmes moyens de blocage pour retenir le piston respectivement dans ses première et seconde positions fonctionnelles, - au moins un évent de sortie de gaz s'ouvrant dans la seconde chambre, ledit évent étant obturé par le piston sis dans sa première position, mais dégagé par le piston sis dans sa seconde position fonctionnelle de manière à autoriser l'évacuation des gaz dégagés par l'activation du second inflammateur lorsque le piston est parvenu en fin .de course dans sa seconde position fonctionnelle, -et des moyens d'évacuation raccordés à la première chambre pour évacuer vers l'extérieur les gaz dégagés dans le cas où le premier inflammateur a été activé alors que le second inflammateur n'a pas été préalablement activé et que le clapet est bloqué dans sa première position fonctionnelle. Avantageusement, le passage axial pour la partie du piston s'ouvre dans la première chambre de manière telle que dans sa première position fonctionnelle, la partie du piston est engagée sous lvextrémité du clapet opposée au premier inflammateur. De préférence, le dispositif comporte, en outre, des moyens de contrôle de la position fonctionnelle occupée par le piston mobile, ces moyens pouvant par exemple être des moyens électriques comprenant au moins un interrupteur électrique actionnable par le piston. De façon avantageuse, les moyens d'évacuation des gaz raccordés à la première chambre comprennent un conduit d'évacuation s'ouvrant dans la partie de ladite première chambre située à l'opposé de l'inflammateur par rapport au clapet disposé dans sa première position fonctionnelle et obturée par ledit clapet disposé dans sa seconde position fonctionnelle, ledit clapet étant traversé axialement par un perçage calibré pour le passage des gaz. Grâce aux moyens mis en oeuvre dans le cadre de l'invention, on obtient un dispositif d'allumage muni d'une sécurité entièrement mécanique qui écarte les risques de mauvais fonctionnements présentés par les dispositifs antérieurs à sécurité électrique et qui peut être réalisé de façon compacte et économique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré donné uniquement à titre d'exemple purement illustratif, dans laquelle on se réfère aux dessins annexés sur lesquels - les fig. 1 à 4 représentent, en coupe transversale , un dispositif d'allumage conforme à l'invention montré respectivement dans quatre positions fonctionnelles différentes ; et - la figure 5 est une vue schématique illustrant un exemple de montage du dispositif d'allumage des figures 1 à 4. En se référant tout d'abord essentiellement à la fig. 1, le dispositif d'allumage de l'invention, montré en position inactive, comprend un corps 1 muni d'une première chambre 2, allongée et formant cylindre. Au voisinage de son orifice; un élargissement de la chambre est alésé pour recevoir un premier inflammateur ou inflammateur principal 3, qui peut être par exemple à commande électrique. Dans la chambre 2 est disposé un clapet mobile 4, susceptible de se mouvoir dans la chambre à la manière d'un piston, le clapet -4 est muni de deux joints toriques d'étanchéité 5, écartés axialement l'un de l'autre, qui -dans la position inactive représentée du dispositif- sont situés de part et d'autre d'un orifice par lequel débouche,dans la chambre 2, un conduit 6 de communication avec une charge d'allumage principal 7 fixée sur le corps 1. En outre, comme visible sur la fig. 4, le clapet 4 est muni d'un perçage axial 4a qui est calibré pour provoquer une perte de charge relativement importante pour les gaz sous pression ; le perçage axial 4a est agencé pour établir une communication entre la partie supérieure de la chambre 2 (comprise entre l'allumeur principal 3 et le clapet 4 situé en position haute représentée sur les fig 1 ou 4) et la partie inférieure de la chambre située sous le clapet 4. Sensiblement au niveau de l'extrémité inférieure du clapet 4 lorsque celui-ci est dans sa position haute représentée aux fig. 1 ou 4 débouche un conduit 8 d'évacuation des gaz qui communique avec l'extérieur. Une seconde chambre 9 s'étend sensiblement per pendiculairement à la première et débouche dans celle-ci approximativement sous l'extrémité inférieure du clapet 4 disposé en position haute. Cette chambre 9 est, elle aussi, agencée pour constituer un cylindre dans lequel peut se mouvoir un piston 10 dont la tige 10a est susceptible de s'engager, par le passage de communication 11, en travers de la chambre 2, sous le clapet 4 situé en position haute. Entre le piston 10 et le passage lls'ouvre dans la chambre 9 un logement alésé 12 dans lequel est vissé un second inflammateur, ou inflammateur de levée de sécurité, 13. Une goupille 14, traversant la tige 10a du piston et retenue dans le corps 1, maintient la tige 10a en saillie dans la chambre 2, engagée sous le clapet 4. Un conduit 14a d'évacuation des gaz, communiquant avec l'extérieur, s'ouvre dans la chambre 9 et situé de manière à être obturé de façon étanche par le piston 10. Le piston 10 est muni d'une gorge annulaire dans laquelle est serré élastiquement un jonc annulaire 15, tandis qu'un épaulement annulaire de retenue 16 est prévu en bout de la chambre 9. Enfin, un dispositif de contrôle 17 de l'état de la sécurité signale (comme schématisé par les deux ampoules 18 et 19) l'état du piston 10, et donc de la tige 10a : il peut sgir d'un dispositif électrique simple du type micro-interrupteur monté en haut du piston 10. La figure 5 illustre un exemple de montage du dispositif de l'invention. Un petit missile 20 comporte, pour sa propulsion, une charge de propergol 21 dont la mise à feu est obtenue par une charge d'allumage principal 7, elle-même mise à feu par le dispositif A de l'invention. Les deux inflammateurs 3 et 13 du dispositif A sont montés dans des logements 22, 23, disposés à la périphérie du missile et reliés aux chambres par des tubulures 22a et 23a. Le fonctionnement du dispositif de l'invention est le suivant. Dans la situation inactive représentée à la fig. 1, le clapet 4 est en position haute et bloqué dans cette position par la sécurité mécanique constituée par la tige 10a engagée en travers de la chambre 2, sous le clapet 4 ; la tige 10a est elle-même retenue dans cette position par la goupille 14. Cette position "sécurité enclenchée" est signalée par l'allumage d'une des ampoules (par exemple l'ampoule 18). Lorsque l'inflammateur 13 de levée de sécurité est activé (fig. 2), la pression des gaz libérés dans ]e logement 12 et la chambre 9 repousse le piston 10 (vers la gauche sur la figure 2) avec cisaillement de la goupille 14. Le piston 10 étant parvenu en fin de course, le jonc élastique 15 s'ouvre et prend appui sur l'épaulement 16, en retenant le piston dans sa nouvelle position, laquelle est signalée par l'extinction de l'ampoule 18 et l'allumage de l'ampoule 19. Les gaz s'échappent par le conduit 14a dont l'orifice a été dégagé. La tige 10a est alors effacée dans le passage 11. Le clapet 4 est libéré, mais reste en position haute (ou position d'obstruction du conduit 6) sous l'action du frottement dû aux joints 5. L'inflammateur principal 3 peut alors être mis à feu (fig. 3) : la pression des gaz libéré repousse le clapet 4 vers le fond de la chambre 2, où il obture le conduit 8. La section du perçage 4a intérieur au clapet 4 est suffisamment réduite pour que la perte de gaz entre les deux positions extrêmes du clapet 4 soit négligeable. Le conduit 6 est alors mis en communication avec la chambre 2 et les gaz parviennent à la charge d'allumage principal 7 qui est mise à feu. La figure 4 illustre le cas d'une mise à feu accidentelle ou intempestive de l'inflammateur principal 3, alors que l'allumeur 13 de levée de sécurité n'a pas été actionné. Dans ce cas, la tige 10a est toujours engagée sous le clapet 4 (ampoule 18 allumée, ampoule 19 éteinte) et le clapet 4 obture de façon étanche le conduit 6. Les gaz passent alors par le perçage calibré 4a, puis sont évacués par le conduit 8 vers l'extérieur. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'inventvon ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'allumage pyrotechnique muni d'une sécurité pour la mise à feu d'une charge d'allumage à poudre (7), en particulier pour la mise à feu d'une charge principale d'allumage destinée à provoquer la mise à feu de la charge de propergol (21) d'un propulseur de missile (20) ou analogue, caractérisé en ce qu'il comporte - au moins un premier inflammateur (3), ou inflammateur d'allumage, communiquant avec une première chambre de détente (2) formant cylindre qui présente un orifice de communication (6) avec la susdite charge d'allumage (7) et qui renferme un clapet mobile (4), formant piston , d'obturation dudit orifice, ce clapet étant apte à occuper, dans la première chambre, deux positions fonctionnelles, savoir une première position proche du premier inflammateur (3) et dans laquelle il obture l'orifice de communication (6) avec la charge principale et une seconde position éloignée du premier inflammateur et dans laquelle il dégage ledit orifice et établit une communication entre le premier inflammateur (3) et la charge principale (7), - au moins un second inflammateur (13), ou inflammateur de levée de sécurité, communiquant avec une seconde chambre de détente (9) formant cylindre qui présente un passage axial (11) de communication avec la première chambre (2) et qui renferme un piston mobile (10) dont une partie (10a) s'engage dans ledit passage axial (11), ledit piston (10) étant agencé pour occuper deux position fonctionnelles, savoir une première position, ou position de sécurité, occupée en l'absence d'activation du second inflammateur (13), pour laquelle la partie (10a) du piston fait saillie hors du susdit passage (11) en s'engageant au moins partiellement dans la première chambre (2) et en coopérant alors avec le clapet (4) pour bloquer celui-ci dans sa première position fonctionnelle précitée et une seconde position, ou position d'allumage, occupée lorsque le second inflammateur (13) a été activé et le piston (10) refoulé sous la pression des gaz, pour laquelle la partie (10a) du piston est effacée dans le passage (11) et dégage la première chambre (2), autorisant ainsi le clapet (4) à pouvoir passer de sa première à sa seconde position fonctionnelle - des premiers moyens de blocage (5) pour retenir le clapet dans sa première position fonctionnelle, - des seconds (14) et des troisièmes (15, 16) moyens de blocage pour retenir le piston (10) respectivement dans ses première et seconde positions fonctionnelles, - au moins un évent (14a) de sortie de gaz s'ouvrant dans la seconde chambre (9), ledit évent étant obturé par le piston sis dans sa première position, mais dégagé par le piston sis dans sa seconde position fonctionnelle, de ma niere à autoriser l'évacuation des gaz dégagés par l'activaton du second inflammateur lorsque le piston est parvenu en fin de course dans sa seconde position fonctionnelle1 - et des moyens d'évacuation (4a, 8) raccordés à la première chambre pour évacuer vers l'extérieur les gaz dégagés dans le cas où le premier inflammateur a été activé alors que le second inflammateur n'a pas été préalablement activé et que le clapet est bloqué dans sa première position fonctionnelle. 2. Dispositif d'allumage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le passage axial (11) pour la partie (10a) du piston s'ouvre dans la première chambre (2) de manière telle que dans sa première position fonctionnelle, la partie (10a) du piston est engagée sous l'extrémité du clapet (4) opposée au premier inflammateur (3). 3. Dispositif d'allumage selon la revendication i ou 2, caractérisé en ce que les premiers moyens de retenue pour le clapet (4) comprennent des moyens à friction constitués par au moins un joint torique d'étanchéité (5) entourant le clapet (4). 4. Dispositif d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les seconds moyens de retenue du piston dans sa première position fonctionnelle comprennent au moins une goupille cisaillable (14). 5. Dispositif d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les troisièmes moyens de retenue du piston dans sa seconde position fonctionnelle comprennent un jonc à ressort (15) entourant le corps du piston (10) et un épaulement de retenue (16) pratiqué dans la paroi de la chambre (9). 6. Dispositif d'allumage selon lune quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (17, 18, 19) de contrôle de la position fonctionnelle occupée par le piston mobile. 7. Dispositif d'allumage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de contrôle sont des moyens électriques, comprenant au moins un interrupteur électrique actionnable par le piston. 8. Dispositif d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens d'évacuation de gaz raccordés à la première chambre comprennent un conduit d'évacuation (8) s'ouvrant dans la partie de ladite première chambre (2) située à l'opposé de l'infiammateur par rapport au clapet ;) disposé dans sa première position fonctionnelle et obturée par ledit clapet (4) disposé dans sa seconde position fonctionnelle, ledit clapet étant traverse axialement par un perçage calibré (4a) pour le passage des gaz. 9. Dispositif d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le premier inflammateur et/ou le second inflammateur sont fixés directement sur la paroi de la première chambre et/ou sur la paroi de la seconde chambre, respectivement. 10. Dispositif d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le premier et/ou le second inflammateurs sont disposés à distance des chambres respectives et raccordés à celles-ci par des tubulures (22a, 23a).