Brevet FR2738309A1 — publié le 19970307

Vis de sectionnement .....,........................... --- -------...... ......Vs d-et o n m n L'invention concerne une vis de sectionnement pour l'assemblage amovible de deux composants dans laquelle la vis de sectionnement contient un évidement s'étendant dans la direction axiale, dans lequel est placée une charge de séparation à allumage électrique et dans laquelle au moins un point de rupture obligée est prévu, de sorte que la vis de sectionnement apres allumage de la charge de séparation peut être séparée en deux parties disposées axialement l'une derrière l'autre. Une vis de sectionnement de ce type est connue par exemple par le document DE-U-87 16 561.9. Elle contient dans au moins un évidement s'étendant axialement une charge de séparation pouvant être allumée électriquement et est pourvue de points de rupture, de sorte que la vis de sectionnement, après allumage de la charge de séparation, peut être séparée dans au moins deux parties disposées axialement l'une derrière l'autre. Dans cette vis de sectionnement connue, on utilise comme charge de séparation un explosif pouvant être allumé par une pastille d'allumage séparée, qui présente une vitesse de transformation relativement lente (3 à 500 ms). Du fait de la déflagration et de la pression des gaz qui en résultent, la vis forme un ventre et est séparée après qu'est atteinte une pression prédéterminée. Les vis de sectionnement connues présentent une série d'inconvénients. C'est ainsi que pour la séparation fiable de la vis il résulte une quantité tout aussi grande de gaz chauds libérés, qui peuvent s'enflammer ou s'allumer à proximité de composants. En outre les parties de vis séparées subissent une accélération tout aussi élevée, de sorte qu'il se produit une destruction..DTD: 2 2738309 non voulue des composants, mais qu'aussi des personnes peuvent être blessées. Si les vis de sectionnement connues sont utilisées pour l'assemblage d'éléments de missiles, il faut en outre tenir compte du fait que fréquemment elles n'offrent pas une sécurité de tir, car en plus de la charge de séparation, il faut une pastille d'allumage reliée à des lignes électriques, qui en cas d'accélérations supérieures à 16 000 g, pose des problèmes. En effet en raison de la géométrie non complètement identique de la pastille d'allumage, celle-ci doit présenter un certain jeu lors du montage. En cas de grandes accélérations de tir il se produit de ce fait un détachement de l'agent d'allumage du fil incandescent ou une rupture de la pastille d'allumage. En outre il arrive toujours que le fil incandescent s'arrache des lignes électriques, qui le relient au raccord d'allumage. La présente invention a pour but d'indiquer une vis de sectionnement qui malgré une grande sécurité de fonctionnement, nécessite une quantité relativement moindre d'explosifs par rapport aux vis de sectionnement connues. Ce but est atteint en ce que la charge de séparation est un détonateur. Selon l'invention, les points de rupture obligée sont disposés de manière que l'extrémité inférieure de la partie côté tête, séparée par la détonation, de la vis de sectionnement s'engage dans un évidement correspondant du composant l'entourant ou entoure une surface de délimitation correspondant de ce composant, de sorte que la partie côté tête de la tête de séparation reste reliée après la déformation, en forme de haricot, avec ce composant. Selon une première forme de réalisation, le point de rupture obligée est situé sur la paroi 3 2738309 latérale de l'évidement de la vis de sectionnement, évidement à l'intérieur duquel se trouve le détonateur. Selon une autre forme de réalisation, le point de rupture obligée est situé sur la surface d'enveloppe extérieure de la vis de sectionnement, à hauteur du détonateur. Selon une réalisation particulière de l'invention, la surface d'enveloppe extérieure de la vis de sectionnement présente dans une zone à définir autour du point de rupture, un diamètre plus petit que dans sa zone de paroi restante. Les lignes électriques reliées au détonateur passent vers l'extérieur à travers le côté tête de la vis de sectionnement. Selon une variante de réalisation, l'évidement est placé à l'intérieur du détonateur, s'étend depuis l'extrémité côté tête dans la vis, de sorte que le détonateur peut être placé à partir de cette extrémité dans l'évidement, et que la zone de l'évidement, tournée vers l'extrémité côté tête, est fermée avec un bouchon de fermeture en matériau électrique, non conducteur. Selon une autre variante, l'évidement, à l'intérieur duquel est placé le détonateur, s'étend depuis l'extrémité côté pied de la vis, dans celui-ci, de sorte que le détonateur peut être placé à partir de cette extrémité dans l'évidement, et que la zone côté pied de l'évidement est fermée avec un bouchon de fermeture. Selon l'invention, le détonateur est constitué d'une charge d'amorçage, d'une charge d'allumage et d'une charge active, qui sont pressées l'une à côté de l'autre dans une douille métallique. La charge active peut être en Nitropenta. Pour l'essentiel l'idée de base de l'invention est d'utiliser au lieu d'un explosif à faible vitesse de transformation, un explosif à très grande vitesse de 4 2738309 transformation (2 000 à 9 000 m/s), c'est-à-dire un détonateur. Du fait de la transformation extrêmement rapide de l'énergie chimique, il se produit dans le matériau de la vis une onde de choc, qui en raison du changement de comportement de la matière de la vis, arrache la vis sous l'effet de la sollicitation dynamique extrême. En effet lors du processus de déformation très dynamique par la détonation, le matériau de la vis de sectionnement perd une partie de sa résistance, ce qui fait que le matériau se déchire même dans le cas d'une sollicitation inférieure à celle d'une sollicitation statique. Etant donné que dans un détonateur, la charge d'amorçage, la charge d'allumage et la charge active sont pressées dans une colonne l'une sur l'autre, dans une douille d'acier, même dans le cas de grandes forces d'accélération, il ne peut se produire un arrachage du fil incandescent. Les vis de sectionnement de ce type peuvent donc être d'une fabrication très compacte et en cas d'utilisation dans des missiles, elles présentent une grande sécurité au tir, en fonctionnant de manière fiable, même dans le cas d'accélérations de tir extrêmes (jusqu'à environ 30 000 g). En ce qui concerne la quantité relativement réduite d'explosifs nécessaires, il ne se pose pas non plus les problèmes des vis de sectionnement classiques, dans lesquelles, en raison de la grande quantité de gaz chauds libérés, il arrive fréquemment que les composants reliés par la vis de sectionnement avant l'opération de sectionnement, s'enflamment. Un autre avantage particulier des vis de sectionnement suivant l'invention s'obtient lorsque simultanément avec l'opération de sectionnement on doit procéder à un rivetage de la partie côté tête de la vis de sectionnement avec le composant séparé correspondant, afin que la partie côté tête de la vis 2738309 de sectionnement ne vole pas librement et que des composants, etc. ne soient pas involontairement endommagés. Dans ce cas le composant doit être pourvu d'un évidement, d'un aplatissement, etc. dans lequel s'engage l'extrémité libre de la partie côté tête, séparée par la détonation, de la vis de sectionnement. Tandis qu'un rivetage de ce type de la partie côté tête de la vis de sectionnement ne peut en règle générale être obtenu en toute sécurité dans les vis de sectionnement connues, l'utilisation d'un détonateur comme charge de séparation a conduit de manière surprenante à un rivetage sur, étant donné que 1 'onde de détonation envoyée dans la vis agit aussi bien axialement que radialement. Dans ce cas, lors de l'opération de séparation, la vis de sectionnement est pratiquement arrachée simultanément et la partie côté tête est rivetée avec le composant correspondant. D'autres détails et avantages de l'invention résultent des exemples de réalisation illustrés ci- après en référence aux figures. La figure i représente un premier exemple de réalisation d'une vis de sectionnement suivant l'invention; la figure 2 représente la vis de sectionnement représentée sur la figure 1 ainsi que deux parties de projectile reliées par cette vis et les figures 3 et 4 représentent deux autres exemples de réalisation de vis de sectionnement suivant l'invention. Sur la figure 1 la référence 1 désigne une vis de sectionnement, qui est essentiellement constituée du corps de vis 2 proprement dit avec un évidement 4 central, s'étendant dans la direction axiale 3, dans lequel se trouve un détonateur 5. L'évidement 4 s'étend jusqu'à l'extrémité côté pied 6 du corps de vis 2 et y est fermé avec un bouchon de fermeture 7, par exemple en matière plastique vissé dans l'évidement. 6 2738309 Le détonateur 5, contenant une charge d'allumage et une charge active, est relié par deux lignes 8, 9 avec un raccord électrique 11, placé sur l'extrémité côté tête 10 de la vis de sectionnement et possède comme charge active du nitropenta. Dans sa surface d'enveloppe extérieure 12, le corps de vis 2 possède, à hauteur du détonateur 5, un évidement extérieur 13, dans lequel est placé un point de rupture 14 en forme de gorge. La figure 2 représente deux composants de projectile 15, 16, qui sont reliés entre eux par la vis de sectionnement 1, représentée sur la figure 1. Dans la zone de l'évidement 13 de la vis de sectionnement 1, les deux composants 15, 16 adjacents sont légèrement chanfreinés et forment un creux en forme de coin, dirigé vers le côté extérieur du projectile, avec les surfaces de délimitation 17, 18. Si une impulsion de tension appropriée est appliquée au raccord électrique 11 de la vis de sectionnement 1, le détonateur 5 détone. Dans le corps de vis 2 est envoyée une onde de choc, qui conduit à un arrachage de la vis 1 dans la zone du point de rupture 14 en forme de gorge. En même temps, l'extrémité inférieure 19, résultant de la détonation (représentée en pointillés sur la figure 2) de la partie côté tête de la vis de sectionnement 1, est pressée contre la surface de délimitation 17 du composant 15. De ce fait la partie côté tête 20 de la vis de sectionnement 1 comme un rivet, est maintenue dans le composant 15 et ne peut plus, après sectionnement des deux composants , 16, voler tout autour et causer des dommages involontaires aux objets ou blesser des personnes. L'évidement 13 est tel que la vis de sectionnement peut s'élargir suffisamment pour un rivetage sûr. L'invention n'est évidemment pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus. C'est ainsi que la figure 3 représente un exemple de réalisation 7 2738309 d'une vis de sectionnement 21 suivant l'invention, dans laquelle un point de rupture 22 ne se trouve pas sur la surface d'enveloppe extérieure 23 du corps de vis 24, mais sur la paroi latérale 27, délimitant l'évidement 25 pour un détonateur 26, du corps de vis 24. La figure 4 représente un autre exemple de réalisation d'une vis de sectionnement 28, dans laquelle le point de rupture 29 correspondant se trouve également dans la paroi latérale 31, délimitant l'évidement 30, pour le détonateur 32 et dans lequel l'évidement 30 s'étend, pour l'introduction du détonateur 32, jusqu'à l'extrémité côté tête 33 de la vis de sectionnement 28. L'évidement 30 est fermé côté tête par un bouchon de fermeture 34 en matière plastique, à travers lequel passent des lignes électriques 35, 36 pour l'allumage du détonateur 32. 8 2738309 REVENDICATIONS 1. - Vis de sectionnement pour l'assemblage amovible de deux composants (15, 16), dans laquelle la vis de sectionnement (1; 21; 28) contient un évidement (4; 25; 30) s'étendant dans la direction axiale (3), dans lequel est placée une charge de séparation à allumage électrique (5, 26, 32) et dans laquelle au moins un point de rupture obligée est prévu, de sorte que la vis de sectionnement (1; 21 28) après allumage de la charge de séparation (5; 26; 32) peut être séparée en deux parties disposées axialement l'une derrière l'autre, caractérisée en ce que la charge de séparation (5; 26; 32) est un détonateur. 2. Vis de sectionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les points de rupture obligée (14; 22; 29) sont disposés de manière que l'extrémité inférieure (19) de la partie (20) côté tête, séparée par la détonation, de la vis de sectionnement (1; 21; 28) s'engage dans un évidement correspondant du composant (15) l'entourant ou entoure une surface de délimitation (17) correspondant de ce composant (15), de sorte que la partie côté tête (20) de la tête de séparation (1; 21; 28) reste reliée après la déformation, en forme de haricot, avec ce composant (15). 3. Vis de sectionnement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le point de rupture obligée (22; 29) est situé sur la paroi latérale (27; 31) de l'évidement (25; 30) de la vis de sectionnement (21; 28), évidement à l'intérieur duquel se trouve le détonateur (26; 32). 4. Vis de sectionnement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le point de rupture obligée (14) est situé sur la surface d'enveloppe 9g 2738309 extérieure (12) de la vis de sectionnement (1), à hauteur du détonateur (5). 5. Vis de sectionnement selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la surface d'enveloppe extérieure (12) de la vis de sectionnement (1) présente dans une zone à définir autour du point de rupture (14), un diamètre plus petit que dans sa zone de paroi restante. 6. Vis de sectionnement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les lignes électriques (8, 9; 35, 36) reliées au détonateur (5; 26; 32), passent vers l'extérieur à travers le côté tête de la vis de sectionnement (1; 21; 28). 7. Vis de sectionnement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'évidement (30) est placé à l'intérieur du détonateur (32), s'étend depuis l'extrémité (33) côté tête dans la vis (28), de sorte que le détonateur (32) peut être placé à partir de cette extrémité dans l'évidement (30), et que la zone de l'évidement (30), tournée vers l'extrémité côté tête (33), est fermée avec un bouchon de fermeture (34) en matériau électrique, non conducteur. 8. Vis de sectionnement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'évidement (4; 25), à l'intérieur duquel est placé le détonateur (5; 26), s'étend depuis l'extrémité côté pied (6) de la vis (1; 21), dans celui-ci, de sorte que le détonateur (5; 26) peut être placé à partir de cette extrémité dans l'évidement (4; 25), et que la zone côté pied (6) de l'évidement (4; 25) est fermée avec un bouchon de fermeture (7). 9. Vis de sectionnement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le détonateur (5; 26; 32) est constitué d'une charge d'amorçage, d'une charge d'allumage et d'une charge 2738309 active, qui sont pressées 1 'une à côté de 'autre dans une douille métallique. 10. Vis de sectionnement selon la revendication 9, caractérisée en ce que la charge active est en nitropenta.