Brevet FR2619731A1 — publié le 19890303

DlsDosltlf de rupture d'amPoule. La présente invention a pour objet un dispositif commandable à distance pour rompre à la demande une ampoule de forme allongée en matériau cassant. Le problème se pose souvent en laboratoire de briser une ampoule contenant un réactif à l'intérieur d'une enceinte peu ou non accessible, par exemple pout provoquer une réaction ou y mettre fin. Diverses solutions ont déjà été proposées. On a utilisé une masselotte qu'un solénoide projette contre l'ampoule. On a également utilisé un filament de chauffage enroulé autour de l'ampoule et qui la rompent lorsqu'il est porté au rouge par un courant électrique. Ces diverses solutions exigent une énergie importante et ne provoquent pas une cassure nette. La présente invention vise à fournir un dispositif répondant mieux que ceux antérieurement utilisés aux exigences de la pratique, notamment en ce que la rupture n'exige qu'une consommation d'énergie faible et conduit à une cassure franche. Dans ce but l'invention propose un dispositif comprenant un tronçon de fil en matériau à mémoire de forme enroulé sur la zone de l'ampoule à rompre et des moyens permettant de faire passer dans le fil un courant électrique d'élévation de sa température au dessus de la température de transition du matériau. Dans un mode avantageux de mise en oeuvre de l'invention, l'ampoule, de forme allongée, est en appui par ses extrémités sur un socle auquel sont fixées les extrémités du fil qui fait au moins un tour sur la zone à rompre, prévue entre les appuis ; ladite zone étant avantageusement affaiblie par amincissement ou par des entailles là où s'appuie le fil. Le matériau constitutif du fil est choisi pour avoir une température de transition supérieure à la température maximale de l'environ nement, mais peu différente de cette valeur maximale de façon que l'énergie à consommer pour porter la température au dessus du point de transition reste faible. On peut notamment utiliser divers alliages nickel- titane ayant subi un étirage à froid généralement inférieur à 10 X. La consommation d'énergie nécessaire reste toujours faible car le matériau joue le rble d'accumulateur d'énergie. Du fait de la brutalité du changement d'état et de la mise en tension du fil, ce dernier pénètre dans la paroi de l'ampoule et la rompt de façon nette. Pour les ampoules d'épaisseur habituelle dans la zone de rupture, inférieure à 1 mmj un fil de section nettement inférieure au mm2 sera généralement suffisant. La faible consommation d'énergie est particulièrement intéressante lorsqu'on souhaite ne pas perturber le milieu par chauffage ou lorsqu'on cherche A épargner l'énergie, comme par exemple dans un véhicule spatial. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère au dessin qui l'accompagne, dans lequel - la figure 1 montre schématiquement un dispositif de rupture selon un mode particulier de réalisation de l'invention - la figure 2 montre, en coupe suivant un plan passant par l'axe, une ampoule présentant une zone d'affaiblissement - la figure 3 montre, en coupe transversale, une zone affaiblie dans une autre ampoule utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention. Le dispositif montré en figure 1 est destiné à casser une ampoule 10 en matériau fragile (en général en verre, quartz ou silice) en une zone 12 et à etre commandé a distance. L'ampoule présente une forme générale allongée avec un rétrécissement dans la zone 12. Cette zone est placée entre les parties terminales de l'ampoule qui reposent sur des appuis 14 prévus sur un socle 16 en matériau électriquement isolant. Le dispositif comprend un tronçon de fil 18 dont une extrémité est fixée à un plot de raccordement 20 prévu sur le socle, qui est enroulé de façon serrée sur la zone 12 sur une spire et demie et dont l'autre extrémité et raccordée à un second plot 22. Les plots 20 et 22 constituent des ancrages rigides pour le tronçon de fil 18. Ce tronçon est en un matériau à mémoire de forme ayant subi un étirage à froid.On utilisera en général du fil en alliage nickeltitane ayant une température de transition d'environ 50'C lorsque le dispositif est destiné à etre utilisé dans une ambiance à la température atmosphérique habituelle. Les plots 20 et 22 sont reliés à une source d'énergie électrique 24 munie d'un interrupteur qui sera souvent placé à distance. Pour casser l'ampoule, on fait débiter la source 24 sur le tronçon de fil 18 jusqu'à ce dernier atteigne sa température de transition. A titre d'exemple, un dispositif destiné à rompre des ampoules en verre de 9 mm de diamètre et de 0,7mm d'épaisseur en verre, ayant une longueur de 55 mm, a été réalisé avec les caractéristiques suivantes : le fil était constitué d'alliage nickel-titane à 50 g de nickel ayant une température de transition de 50C ayant subi un étirage à froid de 8 8. Le fil avait une section de 0,25 mm2. La résistance électrique du tronçon de fil nécessaire pour un enroulement d'une spire et demie était de 1 ohm. Sous une tension d'alimentation de 4,5 volts, la durée nécessaire pour obtenir la transition aux températures qui règnent normalement dans un laboratoire, était de 15 s. Suivant les conditions ambiantes, on pourra être amené à modifier la nature du matériau constitutif. La gamme de fils en matériau à mémoire de forme actuel le ment disponible dans le commerce permet une température de transition adaptée à chaque cas particulier. Si l'on souhaite réduire l'énergie nécessaire pour casser l'ampoule, il peut être avantageux de fragiliser cette dernière dans la zone de rupture. Dans le cas illustré en figure 2, ce résultat est atteint par un amincissement de la paroi dans la zone de transition 12. Dans le cas montré en figure 3, le même résultat est atteint en ménageant des entailles 26 autour de l'ampoule dans la zone de rupture. L'invention ne se limite pas au mode particulier de réalisation qui vient d'etre décrit. L'ampoule peut avoir une forme quelconque, le montage étant cependant choisi de façon que la mise en traction du fil lorsqu'il dépasse sa température de transition et tend à se redresser et à se rétracter ait un effet mécanique maximum, avantageusement en exerçant sur l'ampoule un effort de flexion. REVENDICATIONS 1. Dispositif commandable à distance pour rompre à la demande une ampoule (10) de forme allongée en matériau cassant, caractérisé en ce qu'il comprend un tronçon de fil (18) en matériau à mémoire de forme enroulé sur la zone de l'ampoule à rompre et des moyens permettant de faire passer dans le fil un courant électrique d'élévation de sa température au dessus de la température de transition du matériau. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ampoule (10) est de forme allongée, en ce que ses extrémités sont en appui (14) sur un socle auquel sont fixées les extrémités du tronçon de fil et en ce que ce dernier est enroulé sur au moins une spire et demie sur une portion intermédiaire de l'ampoule constituant la zone à rompre (12). 3. Ampoule selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la zone à rompre (12) est fragilisée par amincissement de la paroi ou formation d'entailles (26). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fil est constitué par un alliage nickel-titane ayant subi un étirage à froid d'environ 8 % avant enroulement sur l'ampoule.