Brevet FR2839550A1 — publié le 20031114

B 14102 JB DISPOSITIF DE LIAISON PROVISOIRE ET DE SEPARATION PyROTECHNIguE DE DEuX ELEMENTS, A ORGANE MOBILE DESCRIPTION DOAINE TECHNIQUE L' invention concerne on dispositif apte assurer une liaison provisoire entre deux dldments et utilisant un composition pYrotechnique commandant le dplacement d'un organe mobile, pour sparer ces d1Aments sans nAcessiter la rupture d'une pidee quelconque. Un tel dispositif peut notamment Atre utilisA dans les iodustries adronautique et spatiale, pour co ander en un temps trAs bref la sAparation de deux blments structurels, tout en assurant la transmission dventuelle d' efforts importants entre ces deux dlAments, avant que la rupture ne soit effectude. ETAT DE LA TECHNIguE ANTERIEuRE [orsque deux Aldments entre lesquels passent des efforts doivent Atre spards de fagon irrversible, en un temps trAs bref, au moyen d'une commande distance, on utilise couramment des dispositifs de sparation pyrotechnique intgrAs dans la zone de jonction entre les deux dlAments. [es dispositifs de sparation pyrotechnique comprennent gnAralement un tube expansion pyrotechnique, c'est--dire un tube mAtallique tanche et dformable, dans lequel circule un cordeau dtonant. Un matArisu souple tel que du caoutchouc est interposA entre le cordeau dAtonant et le tube qui l'enveloppe. SP 21015.69 GP Avant la mise feu, le tube prdsente une section oblongue, par exemple en forme d' ellipse ou de cercle aplati. Lorsque le cordeau dtonant est mis feu, l'onde de choc qui se propage trAs grande vitesse le long du tube dAforme celui-ci et tend lui donner une section circulaire. Dans les dispositifs de sAparation pyrotechnique existants, le tube expansion pyrotechnique est utilisA pour dcouper l'un des deux dldments selon une ligne de dAcoupe donnAe, afin de sparer les deux AlAments l'un de l'autre. Dans le cas oU les Aldments sparer vent mtalliques, il est connu de loger le tube expansion pyrotechnique dans le fond dun dvidement section en forme de U pratiqub dans l'un de ces dldments. ['autre AlAment est alors fix dans l'entre de cet Avidement, par exemple au moyen de boulons ou analogues. La mise feu du cordeau dAtonant provoque la cassure des deux branches latrales de l'AlAment AvidA, selon des lignes dAfinies par des zones d'paisseur rduite. [es documents F-A-2 598 796 et E-A-O 273 061 illustrent des dispositifs de ce type. I1 est dgalement connu, comme 1'illustre le document US-A-4 137 848, de loger le tube expansion pyrotechnique entre deux parties en vis--vis des Aldments mtalliques sparer, en donnant l'une desdites parties une dpaisseur rduite. [es deux Aldments vent relics l'un l'autre par des boulons ou analogues, d'un catd du tube et proximitd de celui SP 21015.69 GP cf. [a mise feu du cordeau dbtonant provoque la cassure de la partie d'dpaisseur rduite. Le document US-A-3 362 290 dcrit un agencement trAs proche de celui gui fait ['objet des documents FR-A-2 598 796 et EP-A-O 273 061. Toutefois, au lieu de provoquer la cassure de l'AlAment dvidA, la mise feu du cordeau dbLonant provoque, dans ce cas, le cisaillement des rivets sevant assembler les deux dldments, avant leur sAparation. A cet effet, les rivets vent creux et de petit diamAtre. Lorsque les AldmenLs sparer vent des structures de type sandwich, il a btA propos de loger le tube expansion pyrotechnique dans une partie de ces structures dpourvue d'Ame alvolaire. [a mise feu du cordeau dtonant a alors pour effet de dAcouper les parties du revAtement de la structure situdes en face audit tube. Des agencements de ce type vent dAcrits dans les documents FR-A-2 779 223 et FR-A 2 779 224. Dans le document FR-A-2 779 222, il est dAcrit un agencement comparable, dans lequel les deux ldments vent relics initialement l un l'autre par au moins une piAce de liaison collde. [ors de la mise feu, l' expansion du tube provoque le dcollement de la pice de liaison et la sAparation des deux dlments. En rAsumA, tous les dispositifs connus de sparation pyrotechnique associds des pices mtalliques rdalisent la sAparation desdites piAces en commandant la rupture de 1 une d'entre elles ou le cisaillement des organes qui en assurent ['assemblage. I1 en est gnAralement de mme dans le cas des SP 21015.69 GP dispositifs associes a des pieces en materiaux composites. La senle exception concerne le cas du dispositif decrit dans le document FR-A-2 779 222, dans lequel la decoupe de l'un des deux elements est remplacee par le decollement d'une piece de liaison collee. Toutefois, ce type de dispositif ne peut etre utilise que pour relier des elements en materiaux composites. EXPOSE DE L' INVENTION L' invention a pour but la realisation d'un dispositif de separation pyrotechnique dont la conception originale lui permet de separer des elements en des materiaux quelconques, notamment metalliques, sans entralner la rupture daucune piece. Conformement a l' invention, ce resultat est obtenu au moyen d'un dispositif de liaison provisoire et de separation pyrotechnique, comprenant une composition pyrotechnique montee dans une zone de liaison entre deux elements a separer, caracterise en ce que le dispositif comprend de plus au moins un organe de liaison occupant normalement une position diassemblage dans laquelle ledit organe de liaison est en prise simultanement avec chacun desdits elements, et un organe mobile occupant normalement une premiere position, dans laquelle il maintient l'organe de liaison dans sa position d'assemblage, la composition pyrotechnique etant agencee de facon a deplacer l'organe mobile dans une deuxieme position, sous l'effet de la poussee des gaz produits, dans laquelle SP 21015.69 GP s elle libbre l'organe de liaison, lors d'une mise en euvre de ladite composition pyrotechnique. Dans cet agencement, la liaison provisoire entre les deux blAments est assurAe conjointement par les organes de liaison, qui vent en prise avec lesdits didments lorsqu'ils occupeot leur position d' assemblage, et par l'organe mobile, qui maintient les organes de liaison dans leur position diassemblage tent que la composition pyrotechnique n'est pas mise en euvre. Selon un mode de rdalisation prfArd de l' invention, l'organe mobile est apte coulisser sor un premier desdits AlAments, et le composition pyrotechnique est logA entre deux Apaulements formds respectivement sur l'organe mobile et sur le premier AlAment. Ainsi, l'Aldment de liaison est emprisonnd dans sa position dassemblage lorsque l'organe mobile occupe sa premibre position. La mise en euvre de la composition pyrotechnique a pour effet de dplacer l'organe mobile en dloignement du deuxime Aldment et de libArer l'organe mobile. Dans ce cas, lorsque le deux Aldments vent cylindriques ou ovales, l'organe mobile comprend avantageusement une partie dformable qui entoure l'organe de liaison lorsque l'organe mobile occupe sa premiAre position. Cette partie dformable est alors quipe de moyens de serrage. De prfArence, la partie dformable de l'organe mobile comprend des segments annulaires distincts dont chacun est reliA en son centre une partie principale de l'organe mobile, les moyens de SP 2101S.69 GP serrage etant interposes entre des extremites adjacentes des segments. Les moyens de serrage peuvent notamment comprendre des organes de traction prenant appui sur des brides solidaires des extremites adjacentes des segments. Toujours selon le mode de realisation prefere de l' invention, chaque organe de liaison comprend un cavalier comportant une face interieure munie d'une premiere partie en saillie et d'une deuxieme partie en saillie, recues respectivement dans une premiere partie en creux formee sur le premier element et dans une deuxieme partie en creux formee sur le deuxieme element, lorsque liorgane de liaison est dans sa position d' assemblage. Avantageusement, le dispositif comprend autant de cavaliers que de segments annulaires et chaque segment annulaire entoure l'un des cavaliers lorsque l'organe de liaison est dans sa position d' assemblage. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS On decrira a present, a titre d'exemple illustratif et non limitatif, un mode de realisation prefere de l' invention, en se referent aux dessins annexes, dans lesquels: -la figure 1 est une vue en perspective qui represente une partie diun dispositif de liaison provisoire et de separation pyrotechnique conforme a l' invention, interpose entre deux elements cylindriques places bout a bout, l'un au-dessus de l'autre; SP 21015.69 GP -la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de la figure 1, avant la mise en muvre de la composition pyrotechnique; et -la figure 3 est une vue en coupe comparable a la figure 2, representant le dispositif apres la mise en uvre de la composition pyrotechnique. EXPOSE DETAILLE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE On a represente sur les figures 1 a 3 un mode de realisation prefere d'un dispositif 10 de liaison provisoire et de separation pyrotechnique, place entre un premier element 12 et un deuxieme element 14. Le premier element 12 et le deuxieme element 14 vent constitues avantageusement soit comme deux elements annulaires, sensiblement de meme diametre, comme l'illustrent les figures, soit par deux panneaux de formes ovales. Dans les deux cas, les elements 12 et 14 vent prevus pour etre assembles bout a bout. Dans le mode de realisation represente, ils vent alors places l'un au-dessus de l'autre. Le dispositif 10 conforme a l' invention est situe dans la zone de liaison entre les deux elements 12 et 14. Il comprend principalement au moins un organe de liaison 16, un organe mobile 18 et une composition pyrotechnique 20 de conception classique. Dans le mode de realisation represente sur les figures, le dispositif 10 comprend plusieurs organes de liaison 16 disposes bout a bout sur toute la peripherie de la zone de liaison entre les elements 12 et 14. Plus precisement, chacun des organes de liaison 16 est materialise par un cavalier qui chevauche les parties d'extremite attenantes des elements 12 et 14 et SP 21015.69 GP s'etend sur une partie de la circonference de la zone de liaison. Dans la position normale d' assemblage representee sur les figures 1 et 2, chacun des cavaliers est en prise simultanement avec lelement 12 et avec lelement 14, de telle sorte que lesdits elements vent relies l'un a l'autre de facon rigide. De facon plus precise, chacun des cavaliers formes par les organes de liaison 16 comprend une face interieure, tournee vers les elements 12 et 14 et sur laquelle vent formees une premiere partie en saillie 22 et une deuxieme partie en saillie 24. Loreque les cavaliers vent dans leur position d'assemblage, la premiere partie en saillie 22 et la deuxieme partie en saillie 24 vent normalement recues dans une premiere partie en creux 26 et une deuxieme partie en creux 28 formees respectivement dans les surfaces exterieures du premier element 12 et du deuxieme element 14. Dans le mode de realisation represente, les parties en creux 26 et 28 vent des rainures annulaires formees a proximite des extremites adjacentes des elements 12 et 14. Cet agencement assure la liaison rigide entre les elements 12 et 14 lorsque les cavaliers materialisant les organes de liaison 16 vent maintenus dans leur position d'assemblage par l'organe mobile 18, comme on le decrTra par la suite. Le s c avaliers material i s ant les organe s de liaison 16 presentent une surface exterieure lisse, de telle sorte que les surfaces exterieures de l' ensemble des cavaliers forment un cylindre de diametre constant, lorsque les cavaliers occupent leur position dassemblage. SP 21015.69 GP L'organe mobile 18 est monte sur le premier element 12 de fac,on a pouvoir coulisser sur celui-ci parallelement a son axe. Plus precisement, l'organe mobile 18 comprend une partie principale 30 en forme de virole cylindrique, qui entoure le premier element 12 a proximite de son extremite prevue pour etre reliee au deuxieme element 14. La partie principale 30 de l'organe mobile 18 est apte a coulisser de fac,on etanche sur la surface exterieure d'un epaulement 32 qui fait saillie sur la surface exterieure du premier element 12. A cet effet, un joint d'etancheite 34 est monte sur la surface exterieure de l'epaulement 32 et en contact etanche avec la surface interieure de la partie principale 30. A son extremite la plus eloignee du deuxieme element 14, la partie principale 30 de liorgane mobile 18 est equipee, sur sa surface interieure, d'un epaulement 36. La surface interieure de cet epaulement 36 est apte a coulisser de fac,on etanche sur la surface exterieure du premier element 12. A cet effet, un joint detancheite 38 est monte sur la surface interieure de l'epaulement 36 et en contact etanche avec la surface exterieure du premier element 12. Les faces en vi s -a-vi s des epau lements 3 2 et 36 presentent des evidements de sections sensiblement semi-circulaires, de fac,on a definir entre eux un logement dans lequel est rec,ue la composition pyrotechnique 20. Loreque les elements 12 et 14 vent relies l'un a l'autre par le dispositif 10 conforme a SP 21015.69 GP l' invention, l'organe mobile 18 occupe une premiere position, illustree sur les figures 1 et 2. Dans cette premiere position, l'epaulement 36 de l'organe mobile 18 est pratiquement en appui contre l'epaulement 32 du premier element 12. A son extremite opposee a l'epaulement 36, l'organe mobile 18 comprend une partie deformable 40. Dans la premiere position de l'organe mobile 18, illustree sur les figures 1 et 2, la partie deformable 40 entoure les cavaliers materialisant les organes de liaison 16. Comme l'illustre plus precisement la figure 1, la partie deformable 40 de l'organe mobile 18 comprend une pluralite de segments annulaires 42. Les segments annulaires 42 vent disposes bout a bout sur toute la circonference de la zone de jonction, tout en etant distincts ou separes les uns des autres. Ils vent realises d'un seul tenant avec la partie principale 30, a laquelle ils vent relies dans leur region centrale. Loreque l'organe mobile 18 occupe sa premiere position, la partie deformable 40 entoure etroitement le s cavaliers material is ant les organes de liaison 16. De facon plus precise, lorsque l'organe mobile est dans sa premiere position, le nombre des segments annulaires 42 est de preference identique a celui des cavaliers materialisant les organes de liaison 16 et chacun des segments 42 entoure etroitement l'un des cavaliers. Par consequent la liaison rigide entre les elements 12 et 14 est alors assuree. SP 21015.69 GP Comme 1'illustrent dgalement Ia figure 1, la partie dAformable 40 de l'organe mobile 18 est quipbe de moyens de serrage 44. Ces moyens de serrage 44 permettent d' assurer le maintien de l'organe mobile 18 dans sa premibre position tent que la composition pyrotechnique 20 n'est pas mise en cuvre. Ils permettent aussi de garantir la rigiditd de la liaison ainsi assurde entre les AlAments 12 et 14 Dans le mode de rdalisation reprdsentA, les moyens de serrage 44 vent interposAs entre les extrdmitAs adjacentes des segments annulaires 42. De fagon plus prcise, chacune des extrAmits circonfrentielles des segments 42 est AquipAe d'une bride 46, sur sa face tournAe vers l'extAr!eur par rapport aux Aldments 12 et 14. Les moyens de serrage 44 vent alors matArialisAs par des organes de traction tels que des boulons 48. Chacun des boulons 48 est orients dans le sens de la circonf@rence des dlAments 12 et 14 et prend appui sur deux brides 46 portes par les extrAmitAs adjacentes de deux segments 42, en traversant des trous formds dans lesdites brides 46. Grce l'agencement qui vient d'@tre dAcrit, il est possible de bloquer la partie dAformable 40 de l'organe mobile 18 en serrant chacun des boulons 48. En effet, le serrage de chaque boulon 48 a pour effet de rapprocher les unes des autres les extrdmits adjacentes des segments annulaires 42. Etant donna que les segments 42 ne vent reliAs la partie principale 30 de l'organe mobile 18 que dans leurs parties centrales, cela a pour effet de dAformer les extrmits SP 21015.69 GP 1L des segments 42 vers les organes de liaison 16 autour desquels se trouvent les segments. On realise ainsi le blocage des segments 42 sur les organes de liaison 16, ce qui a pour effet, d'une part, d'immobiliser l'organe mobile 18 dans sa premiere position illustree sur les figures 1 et 2 et, d'autre part, de relier rigidement entre eux les elements 12 et 14, par l'intermediaire des organes de liaison 16. Loreque le cordeau detonnant de la composition pyrotechnique 20 est mis a feu, les gaz liberes ont pour effet, comme l'illustre schematiquement la figure 3, de deplacer l'organe mobile 18 en eloignement du deuxieme element 14, c'est- a-dire vers le teas sur la figure 3. Le deplacement de l'organe mobile 18 a pour effet de decaler completement la partie deformable 40 de celui-ci par rapport aux organes de liaison 16. La force de maintien exercee jusque la par les moyens de serrage 44 est instantanement supprimee et les organes de liaison peuvent done se separer des elements 12 et 14, comme on l'a represente sur la figure 3. La mise a feu de la composition pyrotechnique 20 a done pour effet de supprimer la liaison entre les elements 12 et 14. Les elements 12 et 14 vent ainsi separes l'un de l'autre sans rupture d'aucune piece. Par consequent, les inconvenients decoulant d'une telle rupture vent supprimes. Bien entendu, l' invention n'est pas limitee au mode de realisation qui vient d'etre decrit a titre d'exemple. Ainsi, comme on l'a deja mentionne, le dispositif selon l' invention peut egalement etre SP 21015.69 GP utilise pour Belier, puis separer des elements de geometries differences et notamment ovales. SP 21015.69 GP REVEND I CAT I ONS 1. Dispositif de liaison provisoire et de separation pyrotechnique, comprenant une composition pyrotechnique (20) montee dans une zone de liaison entre deux elements (12, 14) a separer, caracterise en ce que le dispositif (10) comprend de plus au moins un organe de liaison (16) occupant normalement une position d' assemblage dans laquelle ledit organe de liaison est en prise simultanement avec chacun desdits elements (12, 14), et un organe mobile (18) occupant normalement une premiere position, dans laquelle il maintient l'organe de liaison (16) dans sa position d' assemblage, la composition pyrotechnique (20) etant agencee de facon a deplacer l'organe mobile (18) dans une deuxieme position, dans laquelle elle libere l'organe de liaison, lors d'une mise en muvre de ladite composition pyrotechnique (20). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans loquel l'organe mobile (18) est apte a coulisser sur un premier (12) desdits elements, et la composition pyrotechnique (20) est logee entre deux epaulements (36, 32) formes respectivement sur l'organe mobile (18) et sur le premier element (12), de telle sorte que l'organe de liaison (16) est emprisonne dans sa position d' assemblage loreque ledit organe mobile ( 18) occupe sa premiere position et que la mise en uvre de la composition pyrotechnique (20) a pour effet de deplacer l'organe mobile (18) en eloignement du SP 21015.69 GP deuxieme element (14) et de liberer l'organe mobile (18). 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les deux elements (12, 14) vent cylindriques ou ovales et l'organe mobile (18) comprend une partie deformable (40) qui entoure l'organe de liaison (16) lorsque l'organe mobile (18) occupe sa premiere position, ladite partie deformable (40) etant equipee de moyens de serrage (44). 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la partie deformable (40) de l'organe mobile (18) comprend des segments annulaires (42) distincts dont chacun est relic en son centre a une partie principale (30) de l'organe mobile (18), les moyens de serrage (44) etant interposes entre des extremites adjacentes des segments (42). 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les moyens de serrage (44) comprennent des organes de traction (48) prenant appui sur des brides (46) solidaires des extremites adjacentes des segments (42). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 a 5, dans lequel chaque organe de liaison (16) comprend un cavalier comportant une face interieure munie d'une premiere partie en saillie (22) et d'une deuxieme partie en saillie (24), rec,ues respectivement dans une premiere partie en creux (26) SP 21015.69 GP formee sur le premier element (12) et dans-une deuxieme partie en creux (28) formee sur le deuxieme element (14), loreque l'organe de liaison (18) est dans sa position d'assemblage. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, combines avec la revendication 6, dans lequel ledit dispositif (10) comprend autant de cavaliers (16) que de segments annulaires (42), chaque segment annulaire (42) entourant l'un des cavaliers (16) loreque l'organe de liaison (18) est dans sa position d'assemblage.