Brevet FR2700819A1 — publié le 19940729

Procédé et dispositif pour solidariser de façon libérable une pièce à un support. La présente invention concerne un procédé et un dispositif perfectionnés pour solidariser de façon libérable une pièce à un Support. Le problème d'une solidarisation temporaire, libérable, d'une pièce normalement mobile par rapport à un support se rencontre fréquemment par exemple pour protéger un équipage mobile contre les méfaits des chocs lors du transport d'un appareil. C'est le cas en particulier pour des appareils à équipage mobile (notamment appareils de mesure) embarqués à bord d'engins, tel que des missiles ou des fusées, qui sont soumis au départ à de très importantes accélérations qui provoqueraient un endommagement, voire une destruction, de l'équipage mobile des appareils embarqués. Pour éviter cet endommagement, voire cette destruction, il est connu de bloquer l'équipage mobile par des moyens appropriés permettant une libération à distance en temps voulu. On connaît notamment à cet effet des moyens pyrotechniques qui présentent toutefois l'inconvénient d'une mauvaise fiabilité et surtout l'inconvénient de libérer, au moment de l'éclatement, des particules (éclats, poussières, fumées) qui polluent l'atmosphère ambiante et risquent de perturber le fonctionnement correct de l'appareil (par exemple dans le cas d'un appareil optique). On connaît également des moyens de blocage à organe mobile, par exemple à doigt(s) ou pion(s) mobile(s), actionnés par des moyens de commande électromagnétiques. De tels agencements sont lourds et encombrants. L'invention a essentiellement pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs connus et de proposer une solution perfectionnée qui donne mieux satisfaction aux diverses exigences de la pratique, notamment pour ce qui concerne la fiabilité, l'absence de pollution ambiante lors du déclenchement, et aussi pour ce qui concerne la simpli cité technologique de l'agencement. A cet effet, selon un premier de ses aspects, l'invention propose un procédé pour solidariser de façon libérable une pièce à un support, procédé qui se caractérise essentiellement - en ce qu'on agence la pièce et le support de manière qu'ils comportent des paires de portées respectives situées mutuellement en regard l'une de l'autre et à distance l'une de l'autre, - en ce qu'on interpose, entre les portées respectives des paires de portées, des organes roulants aptes à rouler selon au moins une direction prédéterminée, lesdits organes roulants ayant un diamètre égal à la distance entre les portées en regard de manière telle que lesdits organes roulants soient interposés sans jeu entre lesdites portées et leur nombre et leur emplacement étant choisis tels qu'ils assurent un blocage de la pièce par rapport au support transversalement à la susdite direction prédéter minée, - en ce qu'on prévoit des cuvettes en nombre égal à celui des organes roulants, creusées dans les portées de la pièce ou du support et situées de façon décalée par rapport aux organes roulants disposés en position de blocage de la pièce, - et en ce que, pour libérer la pièce vis-à-vis du support, on déplace la pièce par rapport au support selon la susdite direction prédéterminée dans le sens approprié pour amener les organe roulants dans les cuvettes corres pondantes, ensuite de quoi, les organes roulants étant effacés dans leurs cuvettes respectives, la pièce est libérée vis-à-vis du support. Avantageusement, une fois que les organes roulants sont tombés dans les cuvettes respectives, on maintient lesdits organes roulants contre le fond des cuvettes de façon qu'ils ne puissent plus contacter la pièce. Si les cuvettes étaient prévues dans la pièce, les organes roulants seraient fonctionnellement liés à celle-ci une fois effectuée sa libération, ce qui présenterait l'inconvénient d'entraîner une modification de sa masse et de son inertie (notamment si la pièce est rotative). Il est donc préférable que les cuvettes soient creusées dans le palier prévu sur le support. Un mode de mise en oeuvre préféré du procédé de l'invention se caractérise - en ce que la pièce et le support sont agencés de manière telle que les portées soient circulaires et coaxiales, - en ce que les organes roulants et les cuvettes sont au nombre d'au moins trois répartis circonférentiellmement, - en ce que, en position de blocage de la pièce vis-à-vis du support, les organes roulants sont disposés décalés angulairement par rapport aux cuvettes, - et en ce qu'on fait tourner de façon relative la pièce et le support pour amener les organes roulants dans les cuvettes respectives et libérer la pièce vis-à-vis du support. Il est possible d'obtenir un blocage complet de la pièce par rapport à son support, c'est-à-dire non seulement un blocage radial, mais aussi un blocage axial, sans accroissement du nombre des pièces composantes, en mettant en oeuvre des paliers coniques. Par ailleurs, selon un second de ses aspects, l'invention propose un dispositif pour solidariser de façon libérable une pièce à un support, dispositif qui se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend - des paires de portées prévues respectivement sur la pièce et le support, les portées de chaque paire étant disposées mutuellement en regard l'une de l'autre et à distance l'une de l'autre, - des cuvettes creusées dans les paliers respectifs de la pièce ou du support, - et des organes roulants aptes à rouler selon une direction prédéterminée et ayant un diamètre égal à la distance entre les portées en regard, ces organes roulants étant interposés sans jeu entre lesdites portées, le nombre et l'emplacement de ces organes roulants étant déterminés de manière que ceux-ci puissent assurer un blocage de la pièce vis-à-vis du support. Grâce à cet agencement conforme à l'invention, les organes roulants peuvent occuper deux positions fonctionnelles, savoir - une première position fonctionnelle ou position de blocage dans laquelle les organes roulants sont interposés sans jeu entre les portées en regard de la pièce et du support en étant décalés, selon la susdite direction prédétermi née, par rapport aux susdites cuvettes, les organes roulants bloquant alors la pièce par rapport au support transversalement à la susdite direction prédéterminée, et - une seconde position fonctionnelle ou position de libéra tion dans laquelle les organes roulants sont logés dans les cuvettes respectives et sont disposés alors avec jeu entre la pièce et le support, libérant alors la pièce vis à-vis du support. Dans une structure concrête préférée, une cage folle supportant les organes tournant à libre rotation est interposée sans contact entre les paliers de chaque paire de paliers. Pour assurer une libération totale de la pièce visà-vis de son support et éviter tout contact même furtif entre eux par le biais des organes roulants abrités dans les cuvettes, il est souhaitable de prévoir des moyens de retenue aptes à maintenir les organes roulants au fond de leurs cuvettes respectives, ces moyens de retenue pouvant par exemple être de type magnétique ou électromagnétique. On peut également envisager des moyens de retenue purement mécaniques, par exemple en prévoyant que la cage soit agencée de manière à être élastiquement déformable et que les organes roulants soient maintenus au fond des cuvettes sous l'effort élastique de déformation de la cage. Par ailleurs, afin que la pièce libérée ne subisse pas de modification de sa masse et de son inertie, notamment en rotation, il est souhaitable que les cuvettes soient prévues sur le Support, les organes roulants restant alors physiquement solidaires du support une fois la pièce libérée. De façon pratique, les organes roulants sont des billes ou des rouleaux. Dans un mode de réalisation préféré, on aura recours aux dispositions particulières qui suivent - la pièce et le support sont agencés de manière que les portées respectives de chaque paire de portées soient annulaires et coaxiales, - les organes roulants et les cuvettes sont au nombre d'au moins trois répartis circonférentiellement, et - les organes roulants sont, en position de blocage de la pièce vis-à-vis du support, décalés angulairement par rapport aux cuvettes, ce grâce à quoi le passage de la position de blocage à la position de libération s'effectue en faisant tourner de façon relative la pièce et le support. Ce mode de réalisation est susceptible de convenir pour assurer le blocage libérable d'un arbre ou axe d'un équipage mobile dans un appareil de mesure, appareil optique, etc. Il est alors avantageux que les portées en regard des paires de portées appartiennent respectivement à deux structures formant bagues de roulement solidaires respectivement à la pièce et au support. De préférence, on peut en outre prévoir que les portées soient coniques, ce grâce à quoi la pièce est en outre bloquée sur le support selon la susdite direction prédéterminée. 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 non limitatif. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - les figures 1 et 2 sont deux vues en coupe diamétrale d'un dispositif de blocage d'arbre rotatif agencé conformément à l'invention et montré respectivement dans deux positions fonctionnelles différentes, - la figure 3 est une vue éclatée en perspective d'une partie du dispositif des figures 1 et 2 ; et - les figures 4A à 4C sont trois schémas montrant une vue développée à plat du dispositif des figures 1 et 2 et illustrant le fonctionnement de celui-ci. Dans l'exemple d'application du dispositif de l'invention représenté à la figure 1, un arbre rotatif 1 (par exemple un axe d'équipage mobile d'appareil de mesure, d'appareil optique, ou analogue) traverse un alésage 2 (de diamètre supérieur à celui de l'arbre) prévu dans un corps 3 formant support pour ledit arbre. En deux emplacements axialement distants l'un de l'autre sont prévus des systèmes de paliers de blocage 4 (qui ne sont toutefois pas agencés pour assurer le support à rotation de l'arbre 1 dans le corps 3) qui sont arrangés de la manière qui suit. Chaque palier de blocage 4 comprend une bague extérieure annulaire 5, portée par le corps 3 et possédant une portée annulaire 6 tournée radialement vers l'intérieur, ainsi qu'une bague intérieure annulaire 7, portée par l'arbre 1 et possédant une portée annulaire 8 tournée radialement vers l'extérieur, les deux portées 6 et 8 étant situées sensiblement en regard l'une de l'autre. Entre les portées 6 et 8 sont disposés plusieurs organes de roulement 9, tels que des billes ou des rouleaux, qui sont en nombre suffisants pour assurer un maintien sensiblement coaxial de l'arbre 1 par rapport à l'alésage 2 ; dans l'exemple considéré, les organes roulants sont au nombre d'au moins trois, régulièrement écartés les uns des autres circonférentiellement.Pour les solidariser mécaniquement les uns aux autres, on peut prévoir qu'ils soient montés fous, par des axes 10, sur une cage annulaire 11 s'étendant entre les portées 6 et 8 et coaxialement à celles-ci (voir aussi fig. 3). Par ailleurs, le diamètre des organes roulants 9 correspond exactement à la distance séparant les portées 6 et 8 en vis-à-vis. Des moyens de blocage appropriés maintiennent les bagues 5 et 7 sur l'arbre 1 (par exemple moyens à vissage 12 visibles sur les figures 1 et 2) et le corps 3 (non représentés). Le dispositif qui vient d'être décrit dans sa structure est susceptible d'occuper deux positions fonctionnelles. Dans la première position fonctionnelle ou position de blocage représentée à la figure 1, les organes roulants 9, qui ont un diamètre identique à l'écartement des portées 6 et 8 en vis-à-vis, s'interposent donc sans jeu entre celles-ci. L'arbre 1 est ainsi bloqué dans le corps 3 contre tout déplacement transversalement à son axe. On peut en outre compléter ce résultat en prévoyant des portées 6 et 8 coniques, comme représenté à la figure 1, de telle sorte qu'il existe conjointement un blocage axial de l'arbre 1 dans le corps 3. Dans ces conditions, l'arbre 1 est rendu solidaire mécaniquement du corps 3 de sorte que sa ou ses fixations et/ou suspensions (non représentées) le reliant par ailleurs au corps 3 ne sont pas sollicitées en cas de chocs ou plus généralement lorsque l'ensemble est soumis à des accélérations importantes. Pour ensuite autoriser la libération de l'arbre 1 vis-à-vis du corps 3, on prévoit d'associer, à chaque organe roulant 9, un logement ou cuvette 13 creusée dans l'un des paliers 6 ou 8 et jusque dans laquelle l'organe roulant 9 est amené. En l'occurrence, on prévoit dans le palier extérieur 6 des cuvettes 13, en nombre identique à celui des organes roulants 9 et ayant la même répartition circonférentielle que ceux-ci, en étant toutes décalées de la même distance angulaire par rapport aux organes roulants disposés dans leur position de blocage montrée à la figure 1. En provoquant, par des moyens moteurs externes non montrés, une rotation de l'arbre 1 dans le sens approprié, les organes roulants 9 parviennent dans les cuvettes 13 dans lesquelles ils s'effacent au moins en partie. L'arbre 1 est alors libéré vis-à-vis du corps 3 et recouvre sa mobilité relative, comme montré à la figure 2. Les figures schématiques 4A à 4C illustrent ce processus de libération à partir d'une position de blocage initiale. Pour éviter toute interférence mécanique entre l'arbre libéré 1 et les organes roulants 9 effacés dans les cuvettes 13, il est souhaitable de prévoir des moyens appropriés agencés pour retenir les organes roulants au fond de leurs cuvettes respectives. Il pourra s'agir par exemple de moyens magnétiques ou électromagnétiques (schématisés en 14 sur les figures 4A a 4C) disposés au fond des cuvettes. On peut aussi obtenir ce résultat en utilisant une aptitude de déformation élastique de la cage 11, mise en place en étant déformée entre les paliers 6 et 8 pour assurer le blocage de l'arbre 1, puis qui retrouve élastiquement une configuration non déformée après rotation en maintenant alors les organes roulants 9 au fond des cuvettes 13. On notera également qu'il est préférable de prévoir les cuvettes 13 dans le palier extérieur 6 de manière que, après libération de l'arbre 1, les organes roulants 9 soient solidarisés au corps 3 et n'affectent pas les caractéristiques physiques et le fonctionnement de l'arbre 1. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. En particulier on comprendra que l'agencement et le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention n'est pas limité à celui qui a été plus particulièrement décrit et représenté ici, ctest-à-dire le cas du blocage d'un arbre tournant. En effet, des moyens analogues peuvent être mis en oeuvre pour assurer le blocage libérable de toute pièce déplaçable par rapport à son support, sans qu'elle soit impérativement rotative et de révolution ; en particulier, il est possible de prévoir un blocage libérable d'une pièce non rotative (par exemple mobile selon une direction linéaire) et non de révolution en mettant en oeuvre des organes roulants et des portées correspondantes en nombre et en configuration aptes à procurer le blocage initial requis de cette pièce. Dans tous les cas, le déblocage de la pièce mobile est en principe irréversible et les moyens simples mis en oeuvre dans le cadre de l'invention ne permettent en principe pas de passer de la position libérée de la pièce à une position à nouveau bloquée. REVENDICATIONS 1. Procédé pour solidariser de façon libérable une pièce à un support, caractérisé - en ce qu'on agence la pièce et le support de manière qu'ils comportent des paires de portées respectives (8, 6) situées mutuellement en regard l'une de l'autre et à distance l'une de l'autre, - en ce qu'on interpose, entre les portées respectives des paires de portées (8, 6), des organes roulants (9) aptes à rouler selon au moins une direction prédéterminée, lesdits organes roulants ayant un diamètre égal à la distance entre les portées en regard de manière telle que lesdits organes roulants soient interposés sans jeu entre lesdites portées, et leur nombre et leur emplacement étant choisis tels qu'ils assurent un blocage de la pièce par rapport au support transversalement à la susdite direction prédéterminée, - en ce qu'on prévoit des cuvettes (13) en nombre égal à celui des organes roulants, creusées dans les portées de la pièce ou du support et situées de façon décalée par rapport aux organes roulants disposés en position de blocage de la pièce, - et en ce que, pour libérer la pièce vis-à-vis du support, on déplace la pièce par rapport au support selon la susdite direction prédéterminée dans le sens approprié pour amener les organes roulants dans les cuvettes corres pondantes, ensuite de quoi, les organes roulants (9) étant effacés dans leurs cuvettes respectives (13), la pièce (1) est libérée vis-à-vis du support (3). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, une fois que les organes roulants (9) sont tombés dans les cuvettes respectives (13), on maintient lesdits organes roulants contre le fond des cuvettes de façon qu'ils ne puissent plus contacter la pièce. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les cuvettes (13) sont creusées dans le palier (6) prévu sur le support (3). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisé en ce que les organes roulants (9) sont des rouleaux ou des billes. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé : - en ce que la pièce et le support sont agencés de manière telle que les portées soient circulaires et coaxiales, - en ce que les organes roulants et les cuvettes sont au nombre d'au moins trois répartis circonférentiellement, - en ce que, en position de blocage de la pièce vis-à-vis du support, les organes roulants sont disposés décalés angulairement par rapport aux cuvettes, - et en ce qu'on fait tourner de façon relative la pièce et le support pour amener les organes roulants dans les cuvettes respectives et libérer la pièce vis-à-vis du support. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre des paliers coniques de manière que la pièce soit en outre bloquée axialement -c'est-à-dire selon l'axe des paliers- par rapport au Support. 7. Dispositif pour solidariser de façon libérable une pièce (1) à un support (3), caractérisé en ce qu'il comprend - des paires de portées (8, 6) prévues respectivement sur la pièce (1) et le support (3), les portées de chaque paire étant disposées mutuellement en regard l'une de l'autre et à distance l'une de l'autre, - des cuvettes (13) creusées dans les paliers respectifs de la pièce (1) ou du support (3), - et des organes roulants (9) aptes à rouler selon une direction prédéterminée et ayant un diamètre égal à la distance entre les portées en regard, ces organes roulants étant interposés sans jeu entre lesdites portées, le nombre et l'emplacement de ces organes roulants étant déterminés de manière que ceux-ci puissent assurer un blocage de la pièce vis-à-vis du support, ce grâce à quoi les organes roulants peuvent occuper deux positions fonctionnelles, savoir - une première position fonctionnelle ou position de blocage dans laquelle les organes roulants sont interposés sans jeu entre les portées en regard de la pièce et du support en étant décalés, selon la susdite direction prédétermi née, par rapport aux susdites cuvettes, les organes roulants bloquant alors la pièce par rapport au support transversalement à la susdite direction prédéterminée, et - une seconde position fonctionnelle ou position de libéra tion dans laquelle les organes roulants sont logés dans les cuvettes respectives et sont disposés alors avec jeu entre la pièce et le support, libérant alors la pièce vis à-vis du support. 8. Dispositif de solidarisation libérable selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une cage (11) supportant les organes tournants (9) à libre rotation est interposée sans contact entre les paliers (5, 6) de chaque paire de paliers. 9. Dispositif de solidarisation libérable selon la revendication 8, caractérisé en ce que des moyens de retenue (14) sont prévus pour que, en position de libération, les organes roulants soient maintenus au fond des cuvettes (13). 10. Dispositif de solidarisation libérable selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de retenue (14) sont magnétiques ou électromagnétiques. 11. Dispositif de solidarisation libérable selon la revendication 9, caractérisé en ce que la cage (13) est agencée de manière à être élastiquement déformable et en ce que les organes de roulants sont maintenus au fond des cuvettes sous l'effort élastique de déformation de la cage. 12. Dispositif de solidarisation libérable selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que les cuvettes (13) sont prévues sur le support (3). 13. Dispositif de solidarisation libérable selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que les organes roulants (9) sont des billes ou des rouleaux. 14. Dispositif de solidarisation libérable selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que - la pièce et le support sont agencés de manière que les portées respectives de chaque paire de portées soient annulaires et coaxiales, - les organes roulants et les cuvettes sont au nombre d'au moins trois répartis circonférentiellement, et - les organes roulants sont, en position de blocage de la pièce vis-à-vis du support, décalés angulairement par rapport aux cuvettes, ce grâce à quoi le passage de la position de blocage à la position de libération s'effectue en faisant tourner de façon relative la pièce et le support. 15. Dispositif de solidarisation libérable selon la revendication 14, caractérisé en ce que les portées (8, 6) en regard des paires de portées appartiennent respectivement à deux structures formant bagues de roulement (7, 5) solidaires respectivement à la pièce (1) et au support (3). 16. Dispositif de solidarisation libérable selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que les portées (8, 6) sont coniques, ce grâce à quoi la pièce est en outre bloquée sur le support selon la susdite direction prédéterminée.