Brevet FR2624630A1 — publié le 19890616

DISPOSITIF D'ALIGNEMENT D'UNE CHAINE D'ELEMENTS, NOTAMMENT APPLICABLE A UNE CHAINE PYROTECHNIQUE La présente invention a pour objet un dispositif qui, inséré dans une chaîne d'éléments alignés fonctionnellement, assure le désalignement de cette chaîne -ainsi que, sur commande, son réalignement; Un tel dispositif est notamment utilisable pour assurer la sécurité dans un système d'initiation d'un i 0 chargement explosif. En effet, un chargement explosif est en général doté d'un système d'initiation qui permet la détonation contrôlée, au moment et dans les conditions - voulues, de l'lexplosif. -Les systèmes d'initiation sont habituellement constituées par de 1 5 faibles charges explosives disposées en cascade, ou chaine un dispositif électrique ou mécanique permet d'initier un détonateur, qui transmet sa détonation à une série d'éléments pyrotechniques de puissances croissantes, tels que relais et impulseurs, avant d'initier le chargement explosif. Le système d'initiation est dit "armé" quand. il est prêt à provoquer la détonation du chargement explosif, c'est-à-dire lorsque tous ses éléments se trouvent dans les positions requise ou sont libérés pour pouvoir les prendre, pour que le système puisse fonctionner sur le mode prévu. Pour éviter une initiation accidentelle pendant les opérations de manutention, de transport ou de tir, la chaîne pyrotechnique est interrompue, par exemple par désalignement d'un de ses éléments, de telle sorte que si le détonateur vient à détoner, l'explosion prématurée du chargement explosif soit évitée. Les moyens connus pour provoquer l'armement d'un système d'initiation utilisent généralement une énergie stockée, électrique ou mécanique, qui risque de se détériorer ou de se libérer en cas de stockage prolongé, surtout dans des ambiances climatiques ou vibratoires sévères. La présente invention a pour objet un dispositif d'alignement qui, lorsqu'il est appliqué à un système d'initiation pour chargement explosif, permet d'éviter les inconvénients précédents. A cet effet, il comporte principalement - un pignon taraudé - une vis, vissée dans le pignon - un barillet dont l'axe de rotation est sensiblement parallèle à celui du pignon, comportant un alésage dans lequel est engagé le pignon et portant l'élément à réaligner; - des moyens ayant le même axe que le barillet et i solidaires de ce dernier, coopérant avec le pignon pour: * bloquer la rotation du pignon et par suite du barillet tant que le pignon est engagé dans le barillet * conférer au barillet, dont ils sont solidaires, un mouvement de rotation sous l'action du pignon, lorsque ce dernier est dégagé du barillet. L'application d'un mouvement de rotation à la vis permet alors une translation du pignon jusqu'à son dégagement du barillet puis, dans une deuxième phase, une rotation du barillet susceptible d'assurer ainsi l'alignement recherché. D'autres objets, particularités et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les.dessins annexés, qui représentent: - la figure 1, un. mode de réalisation du dispositif d'alignement selon l'invention - la figure 2, l'illustration d'une variante de réalisation de la figure précédente. Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments. La figure 1 représente donc un.mode de réalisation du dispositif d'alignement selon l'invention. Sur cette figure, on a représenté un axe 1, appelé axe d'entrée, se prolongeant par une partie filetée 10 formant vis, l'axe 1 étant susceptible de tourner autour d'un axe longitudinal 12. L'axe i est porté par exemple par un' bâti 13 par l'intermédiaire d'une pièce 11 formant butée. Le dispositif comporte également un pignon denté 2 dont l'intérieur est taraudé pour recevoir la vis 10. Le dispositif comporte encore un barillet 3, sensiblement en forme de disque, susceptible de tourner autour d'un axe 40, sensiblement parallèle à l'axe 12 et passant par le centre du disque. Le barillet 3 comporte un alésage 31, non coaxial à son axe de rotation 40, dans lequel le pignon 2 vient s'insérer. Le dispositif comporte de plus des moyens 4, susceptibles de coopérer avec le pignon 2, tels qu'un disque denté au moins sur une partie de sa périphérie, formant -un secteur, comme représenté sur la figure. Le secteur 4 a même axe (40) que le barillet 3 et il est solidaire de ce dernier. Le dispositif comporte encore un détonateur 50, porté par un bâti non représenté, et un relais 54 porté par un bâti 14, situé sur un même axe 53 que le détonateur 50. Les éléments et 54 sont disposés de telle sorte qu'ils soient séparés par le barillet 3. Ce dernier porte encore un relais 51, destiné à être aligné, sur commande, par le dispositif selon l'invention, avec les éléments 50 et 54 sur l'axe 53. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: Sur la figure, on a représenté les différents composants dans leur position initiale, non alignée. Dans cette position, le barillet 3 sert de masque entre de détonateur 50 et le relais 54. Lorsqu'on imprime à l'axe d'entrée 1 un mouvement de rotation, mouvement qui constitue la commande de réalignement, la vis 10 provoque en tournant la translation (flèche 20) du pignon 2. En effet, le secteur 4 coopérant avec les dents du pignon bloque celui-ci en rotation tant que le pignon est engagé dans l'alésage 31 du barillet 3. Le mouvement de translation du pignon 2 se poursuit Jusqu'à ce que ce dernier se dégage du barillet 3 et arrive en butée sur la pièce 11. A ce moment, le pignon n'est plus entraîné qu'en rotation, entraînant celle du secteur 4 et, par suite, celle du barillet 3. L'angle total de rotation du barillet est bien entendu fonction de la partie du secteur 4 qui est dentée, ainsi que de la position initiale de ce dernier sur le pignon 2. En phase finale, le pignon 2 échappe au secteur denté 4 et permet à l'axe d'entrée 1 de continuer à tourner; cela permet à l'axe 1 d'effectuer- d'éventuelles autres fonctions sans altérer l'alignement du système d'amorçage. L'effet de la rotation est représenté par des flèches pointillées sur le barillet 3: le relais 51 vient alors s'aligner (trace pointillée 52) sur l'axe 53 avec les éléments 50 et 54, réalignant ainsi la chaîne pyrotechnique 50, 51, et 54 sur l'axe 53, celle-ci étant alors prête au fonctionnement. Dans la configuration de la figure 1, lorsque la puissance du détonateur 50 est suffisante, le relais 51 peut être remplacé par un simple orifice, laissant passer la détonation. Il est à noter que le temps de rotation du pignon est pratiquement négligeable devant son temps de translation, ce dernier représentant donc sensiblement le temps d'alignement de la chaîne. On a également représenté sur la figure 1 différents dispositifs de verrouillage et de sécurité susceptibles d'être utilisés l'un ou l'autre ou en combinaison dans le dispositif selon l'invention. C'est ainsi que la rotation du barillet 3 permet à un ressort 74, stocké à l'état libre, d'emmagasiner de l'énergie qui, restituée partiellement, sert au blocage du barillet en position alignée, grâce à un cran adéquat 33 pour recevoir un doigt formant verrou 73, permettant le blocage -du barillet 3 dans une position correspondant à l'alignement recherché. On a représenté également un doigt 71, porté par le bâti 14, venant s'insérer dans une encoche 32 du barillet 3. Ce doigt constitue un dispositif de verrouillage susceptible d'être déverrouillé sous l'action d'une accélération. On a encore représenté un autre dispositif de verrouillage sous forme d'un doigt 72, venant appuyer sur la vis au niveau du pignon 2, destiné à empêcher tout mouvement de translation de ce dernier. Ce doigt est utilisé. par exemple pour assurer la sécurité du dispositif lors de son stockage et il est retiré lors de son utilisation. 1 5 Dans une variante de réalisation représentée également sur la figure 1, cette structure peut être utilisée pour réaligner une seconde chaîne pyrotechnique: le barillet 3 comporte alors un détonateur 61 à percussion, disposé de sorte à être amené dans l'alignement de l'axe 12 lors de la rotation du barillet. Le dispositif comporte alors en outre, porté par exemple par le bâti 14 et aligné sur l'axe 12, un relais 62. Cette chaîne est alors initiée par la percussion du pignon 2 ou de la vis 10 sur le détonateur 61 lors par exemple de l'impact du projectile. Plus généralement, le système selon l'invention permet l'alignement d'une deuxième chaîne d'éléments, ou d'une ème troisième chaîne ou d'une néme chaîne, chacune des chaînes n'étant pas nécessairement Initiée par le même' principe (une percussion dans l'exemple précédent). Dans le cas o un tel dispositif est utilisé dans un projectile, le chargement explosif est par exemple disposé derrière le bâti 14, en contact avec le relais 54. Dans le même -type d'application, la commande de réalignement, c'est-à-dire la rotation de l'arbre 1, est par exemple fournie par un turbo-alternateur, assurant par ailleurs' l'alimentation électrique du projectile, mis en mouvement par le projectile sur sa trajectoire, et ce, éventuellement par l'intermédiaire d'un système réducteur ou multiplicateur de vitesse angulaire. La figure 2 représente une variante de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur cette figure, on a remplacé le détonateur 50 et le relais 51 respectivement par un détonateur 56 et un flasque 55 pour l'alimentation électrique. En outre, on n'a pas représenté la variante consistant à réaliser une seconde chaîne, à l'aide des éléments 61 et 62 de la figure 1, pas plus que les différents dispositifs de sécurité et de verrouillage 71 à 73 de la figure 1. Le fonctionnement de ce dispositif est analogue au précédent: la rotation du barillet 3 provoque l'alignement sur l'axe 53 des éléments 55, 56 et 54; de la sorte, le détonateur 56, aligné avec le relais 54, est susceptible de recevoir l'énergie électrique nécessaire à sa détonation par l'intermédiaire du flasque 55. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alignement sur commande d'un élément avec une chaîne d'éléments, caractérisé par le fait qu'il comporte - un pignon (2) taraudé - une vis (10), vissée dans le pignon - un barillet (3) dont l'axe de rotation (40) est sensiblement parallèle à celui du pignon, comportant un alésage (31) dans lequel est susceptible d'être engagé le pignon et portant l'élément (51) à aligner; 1 0 - des moyens (4) ayant le même axe que le barillet et solidaires de ce dernier, coopérant avec le pignon pour: * bloquer la rotation du pignon lorsque ce dernier est engagé dans le barillet * conférer au barillet un mouvement de rotation sous l'action du pignon, lorsque ce dernier est dégagé du barillet; la commande étant constituée par l'application d'un mouvement de rotation à la vis, qui a pour effet une translation du pignon jusqu'à son dégagement du barillet puis, dans une deuxième phase, une rotation du barillet susceptible d'assurer ainsi l'alignement recherché. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (4) assurent la libre rotation de la vis (10) après la deuxième phase. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (4) comportent un secteur denté, dont les dents coopèrent avec les dents du pignon. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens formant butée (11) pour le pignon (2). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le barilet (3) porte une pluralité d'éléments, son mouvement permettant l'alignement de ces derniers respectivement avec une pluralité de chaînes d'éléments. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens (71-73) de verrouillage du mouvement d'un ou de plusieurs de ses composants. 7. Application du dispositif selon l'une des revendications précédentes à un projectile comportant une fusée, caractérisée par le fait que ladite chaîne est une chaîne pyrotechnique formant la fusée. 8. Application selon la revendication 7, caractérisée 1 5 par le fait que le projectile comporte un turbo alternateur et que le mouvement de rotation est fourni à la vis par la rotation de l'arbre du turbo-alternateur.