Brevet FR2871561A1 — publié le 20051216

Le domaine technique de l'invention est celui des dispositifs et des procédés permettant de détecter l'état ouvert ou fermé d'une culasse et notamment d'une culasse à vis. On connaît par le brevet FR2796453 un dispositif qui met en oeuvre un capteur inductif porté par le manchon et qui vient en regard d'un repère solidaire de la vis lorsque celle ci est en position verrouillée. Un tel dispositif manque de précision. En effet les capteurs inductifs ont une sensibilité qui est maximale pour détecter l'approche ou l'éloignement d'un repère suivant une direction confondue avec l'axe du capteur. Leur sensibilité pour détecter une approche angulaire est par contre insuffisante. Ce même brevet FR2796453 propose une autre solution dans laquelle un loquet de verrouillage de la vis est actionné par un bras pivotant dont des capteurs détectent les mouvements. Si une telle solution sécurise le verrouillage de la vis, elle nécessite des moyens moteurs spécifiques pour permettre le déverrouillage du loquet. C'est le but de l'invention que de proposer un dispositif de détection permettant de pallier de tels inconvénients. Ainsi le dispositif de détection selon l'invention assure avec fiabilité et précision la détection de l'état verrouillé de la vis sans qu'il soit nécessaire de prévoir des moyens moteurs spécifiques. Le dispositif selon l'invention est ainsi très simple et très compact et peut être mis en place sur une artillerie existante sans modifications importantes. Par ailleurs le dispositif selon l'invention permet la détection d'une position d'ouverture intermédiaire de la vis, position qui (en fonction du système d'arme considéré) peut permettre de réaliser certaines opérations, par exemple le remplacement d'un barillet porte étoupilles. 2871561 2 Ainsi l'invention a pour objet un dispositif de détection de l'état de fermeture d'une culasse d'arme à vis, dispositif comprenant au moins un organe de commande solidaire de la vis et coopérant avec un moyen de détection solidaire de la culasse, dispositif caractérisé en ce que le moyen de détection comprend au moins un premier plongeur monté coulissant dans un bloc, premier plongeur qui peut être poussé par un premier moyen ressort d'une position verrouillée dans laquelle une première extrémité dudit premier plongeur est disposée à distance d'un premier capteur et une position libérée dans laquelle la première extrémité se trouve à proximité du premier capteur, le premier plongeur étant maintenu en position verrouillée par une gâche qui est actionnée par l'organe de commande solidaire de la vis lorsque la position de celle ci est une position de fermeture, des moyens de réarmement étant prévus par ailleurs pour ramener le premier plongeur de sa position libérée à sa position verrouillée lors de l'ouverture de la vis. Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de réarmement pourront comprendre un deuxième plongeur coulissant dans le bloc, deuxième plongeur qui, lors de la fermeture de la culasse, se trouvera enfoncé, contre l'action d'un deuxième moyen ressort, par l'organe de commande solidaire de la vis, deuxième plongeur portant une collerette coopérant avec une rondelle solidaire du premier plongeur pour entraîner celui ci dans sa position verrouillée lors de l'ouverture de la culasse. Avantageusement, lorsque le deuxième plongeur n'est pas enfoncé, sa collerette pourra assurer, par intermédiaire de la rondelle, un maintien du premier plongeur dans sa position verrouillée. La gâche pourra comporter un coin monté coulissant contre l'action d'un ressort dans un alésage du bloc formant un angle avec l'axe du premier plongeur, le coin comportant par 2871561 3 ailleurs un talon coopérant avec une gorge du premier plongeur pour assurer un maintien de celui ci dans sa position verrouillée. Selon un mode particulier de réalisation, l'organe de commande pourra être constitué par une équerre comportant un premier bras orienté sensiblement radialement par rapport à la vis et enfonçant la gâche lorsque la vis se trouve en position verrouillée. L'organe de commande pourra ainsi être constitué par une équerre comportant un deuxième bras orienté sensiblement tangentiellement à la vis et assurant l'enfoncement et le maintien en position enfoncée du deuxième plongeur, deuxième bras s'étendant sur un longueur telle que lorsqu'il libère le deuxième plongeur la vis se trouve encore partiellement en prise avec la culasse, par exemple sur au moins un tiers de filet. Avantageusement le dispositif pourra comprendre un deuxième capteur détectant la position enfoncée du deuxième plongeur. L'invnetion a également pour objet un procédé de détection de l'état de fermeture d'une culasse mettant en oeuvre un tel dispositif, procédé caractérisé en ce qu'on analyse les signaux fournis par les deux capteurs au niveau d'un boîtier de mesure, et en ce que l'on délivre à la conduite de tir un signal "vis verrouillée" lorsque l'on détecte l'enfoncement du premier plongeur. D'une façon préférée, on ne délivrera à la conduite de tir un signal "vis verrouillée" que si on a observé successivement l'enfoncement des deux plongeurs. On pourra par ailleurs délivrer à la conduite de tir un signal "vis partiellement déverrouillée" lorsque l'on observera simultanément l'éloignement des deux plongeurs. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode particulier de 2871561 4 réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective de l'arrière d'une culasse à vis, la vis étant représentée en position 5 vissée, - les figures 2, 3a et 3b sont des vues analogues à la précédente, montrant respectivement la vis en position dévissée d'un tiers, entièrement dévissée et culasse ouverte, - la figure 4 montre en coupe le bloc du moyen de détection selon l'invention, - les figures 5a, 5b, 5c et 5d sont des schémas montrant le bloc dans ses différentes positions lors du vissage et du dévissage d'une vis de culasse. Les figures 1 à 3b représentent en perspective l'arrière d'un manchon de culasse 1 d'une arme de gros calibre (non représentée), manchon sur lequel s'articule une vis 2 au niveau d'un axe 6. Les culasses à vis sont bien connues de l'Homme du Métier on pourra par exemple se reporter au brevet FR2679990 qui 20 décrit un tel mécanisme de culasse. Le manchon 1 comporte donc une ouverture 3 conique dotée de portées filetées 4 séparées par des rainures 5 permettant l'ouverture de la vis. La vis 2 comporte également des zones filetées 34 séparées par des rainures 35 (voir aussi la figure 3b). La vis 2 ainsi représentée a ici six parties filetées 34 séparées par des rainures 35. Il suffit donc, lors de la fermeture de la culasse, de faire pivoter angulairement la vis de 30 degrés pour faire passer les zones filetées de la vis de leurs positions initiales dans les rainures 5 vers leurs positions finales en prise sur les portées filetées 4. D'une façon connue la vis 2 porte un dispositif d'alimentation en étoupilles comportant un barillet 7. 2871561 5 Pour des raisons de sécurité de tir il n'est pas possible de déclencher le tir de l'arme par la percussion d'une étoupille si la vis de culasse n'est pas complètement verrouillée. Cette sécurité est gérée par une conduite de tir 8 qui reçoit les signaux fournis par un boîtier de mesure 9 relié à deux capteurs 10a, 10b par exemple des capteurs inductifs représentés schématiquement sur les figures 1 à 3b. Ces capteurs font partie du dispositif de détection de fermeture de culasse selon l'invention, dispositif qui comporte également un organe de commande 11 solidaire de la vis 2 et un bloc de détection 12. Comme cela est plus particulièrement visible à la figure 4, le bloc de détection 12 renferme deux plongeurs (ou tiges) 13 et 14 qui sont montées coulissantes dans des alésages du bloc 12. Ces plongeurs sont parallèles l'un à l'autre. Ils comportent chacun un bourrelet 15, 16 sur lequel prend appui un ressort 17 ou 18. Les alésages 19 et 20 recevant les plongeurs sont respectivement obturés par des bouchons vissés 21 et 22. Le premier plongeur 13 comporte au niveau de son extrémité supérieure une gorge 23 dans laquelle s'engage une gâche 24 comportant un coin 25 qui est monté coulissant contre l'action d'un ressort 26 dans un autre alésage 27 du bloc 12. L'alésage 27 forme un angle avec l'axe du premier plongeur 13. Le coin 25 comporte par ailleurs une entaille 28 qui définit un talon 29 qui s'engage dans la gorge 23 du premier plongeur et assure un maintien de celui ci dans sa position verrouillée. Le premier ressort 17 est disposé entre le bourrelet 15 et un lamage du premier alésage 19. Lorsque le premier plongeur 13 occupe la position verrouillée représentée à la figure 4, le premier ressort 17 se trouve comprimé. 2871561 6 Le deuxième ressort 18 est disposé entre le bourrelet 16 du deuxième plongeur 14 et le bouchon 22. Dans l'état du dispositif représenté à la figure 4, le deuxième ressort 18 se trouve dans une position peu ou pas comprimée. Par ailleurs la raideur du deuxième ressort 18 est supérieure à celle du premier ressort 17. Le premier plongeur 13 porte à son extrémité inférieure une rondelle 30 qui présente un rebord 31 sur lequel s'appuie une collerette 32 solidaire du deuxième plongeur 14. L'organe de commande 11 qui est plus particulièrement visible aux figures 1 à 3b est constitué par une équerre comportant un premier bras lia orienté sensiblement radialement par rapport à la vis 2. Comme cela sera explicité par la suite, ce premier bras a pour fonction d'enfoncer la gâche 24 lorsque la vis 2 se trouve en position verrouillée (figure 1). L'équerre 11 comporte également un deuxième bras llb orienté sensiblement tangentiellement à la vis 2. Ce deuxième bras permet d'assurer l'enfoncement et le maintien en position enfoncée du deuxième plongeur 14. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention va maintenant être décrit en référence aux figures 5a,5b,5c et 5d. La figure 5a montre le bloc de détection 12 lorsque la vis de culasse est ouverte (figures 3a et 3b). Cette position correspond aussi à celle représentée figure 4. Les deux plongeurs 13 et 14 sont alors dans leur position haute. Le premier ressort 17 est comprimé. Le talon 29 de la gâche 24 assure le maintien verrouillé du premier plongeur 13. Par ailleurs la collerette 32 du deuxième plongeur 14 (qui coopère avec la rondelle 30) forme elle aussi un moyen assurant le maintien du premier plongeur 13 dans sa position verrouillée. 2871561 7 Les deux capteurs 10a et 10b sont disposés à distance des extrémités des deux plongeurs. Aucun signal de détection ne parvient au boîtier 9. La figure 5b montre le bloc de détection 12 lorsque l'organe de commande (équerre 11), entraîné par la vis 2 qui se ferme, vient pousser le deuxième plongeur 14. Le deuxième ressort 18 se trouve alors comprimé et le deuxième capteur 10b voit l'enfoncement du plongeur 14. Afin de faciliter l'enfoncement du deuxième plongeur 14, le bras lib de l'équerre 11 comporte un plan incliné 33 et le deuxième plongeur 14 porte une tête 14a présentant une extrémité sphérique. La figure 5c montre le bloc 12 lorsque le bras lla de l'équerre de commande 11 enfonce la gâche 24 contre l'action de son ressort 26 (figure 1). La gâche 24 libère alors le premier plongeur 13 qui s'enfonce entraîné par son ressort 17 jusqu'à venir en butée sur la collerette 32 portée par le deuxième plongeur. Le premier capteur 10a voir ce déplacement du premier plongeur 13. Ce déplacement n'intervient que lorsque la gâche 24 libère le plongeur. Il est possible de déterminer ainsi de façon très précise le positionnement angulaire correspondant au serrage de la vis de culasse. Grâce à la présence de deux capteurs 10a et 10b on fiabilise la détection de fermeture de la vis. En effet conformément au procédé de détection selon l'invention, on ne délivrera à la conduite de tir 8 un signal "vis verrouillée" que si on a observé successivement l'enfoncement des deux plongeurs. Un enfoncement accidentel d'un seul plongeur ne risque donc pas de donner une information de fermeture. Ce n'est que par la séquence de déplacement des plongeurs correspondant au fonctionnement normal du dispositif que l'information "vis verrouillée" se trouve validée. La figure 5d montre le bloc 12 lorsque on commande la réouverture de la vis de culasse. On notera que lorsque 2871561 8 l'équerre 11 amorce son mouvement elle libère tout de suite la gâche 24. Cependant le premier plongeur 13 ne se déplace pas car il reste en position déverrouillée, poussé par son ressort 17. Ce n'est que lorsque le deuxième bras lib de l'équerre 11 libère le deuxième plongeur 14 que ce dernier remonte entraîné par son ressort 18 (figure 2). Ce deuxième ressort 18 étant d'une raideur supérieure à celle du premier ressort 17, il entraîne simultanément le premier plongeur 13, assurant ainsi la compression du premier ressort 17 et le réarmement du dispositif. La tête du premier plongeur repousse légèrement la gâche 24 dont le talon se réengage dans la gorge 23 assurant le verrouillage du premier plongeur 13. La remontée simultanée des deux plongeurs est détectée par les deux capteurs 10a,10b. Il est ainsi possible de détecter une autre position angulaire de la vis de culasse (figure 2). Cette position angulaire peut être choisie très précisément par un choix judicieux de la longueur L du deuxième bras lib. On pourra ainsi commander une opération annexe devant intervenir pour une position de fermeture intermédiaire. On pourra par exemple donner au deuxième bras llb une longueur telle que lorsqu'il libère le deuxième plongeur 14, la vis se trouve encore en prise sur au moins un tiers de filet avec la culasse. Cette position est une position choisie sur certains systèmes d'armes pour permettre le remplacement du barillet porte étoupilles. Dans le cas où un tel changement serait souhaité et demandé par l'opérateur à la conduite de tir, cette dernière commandera l'arrêt de la vis lors de la phase d'ouverture dans la position intermédiaire ainsi définie. Cette position sera déterminée précisément grâce au dispositif selon l'invention par la remontée simultanée des deux plongeurs. 2871561 9 REVENDICATIONS 1- Dispositif de détection de l'état de fermeture d'une culasse (1) d'arme à vis (2), dispositif comprenant au moins un organe de commande (11) solidaire de la vis et coopérant avec un moyen de détection solidaire de la culasse, dispositif caractérisé en ce que le moyen de détection comprend au moins un premier plongeur (13) monté coulissant dans un bloc (12), premier plongeur qui peut être poussé par un premier moyen ressort (17) d'une position verrouillée dans laquelle une première extrémité dudit premier plongeur est disposée à distance d'un premier capteur (10a) et une position libérée dans laquelle la première extrémité se trouve à proximité du premier capteur (l0a), le premier plongeur (13) étant maintenu en position verrouillée par une gâche (24) qui est actionnée par l'organe de commande (11) solidaire de la vis (2) lorsque la position de celle ci est une position de fermeture, des moyens de réarmement étant prévus par ailleurs pour ramener le premier plongeur (13) de sa position libérée à sa position verrouillée lors de l'ouverture de la vis (2). 2- Dispositif de détection de l'état de fermeture d'une culasse selon la revendication 1, dispositif caractérisé en ce que les moyens de réarmement comprennent un deuxième plongeur (14) coulissant dans le bloc (12), deuxième plongeur qui, lors de la fermeture de la culasse, se trouve enfoncé, contre l'action d'un deuxième moyen ressort (18), par l'organe de commande (11) solidaire de la vis, deuxième plongeur portant une collerette (32) coopérant avec une rondelle (30) solidaire du premier plongeur (13) pour entraîner celui ci dans sa position verrouillée lors de l'ouverture de la culasse. 3- Dispositif de détection de l'état de fermeture d'une culasse selon la revendication 2, dispositif caractérisé en 2871561 10 ce que lorsque le deuxième plongeur (14) n'est pas enfoncé, sa collerette (32) assure, par l'intermédiaire de la rondelle (30), un maintien du premier plongeur (13) dans sa position verrouillée. 4- Dispositif de détection de l'état de fermeture d'une culasse selon une des revendications 1 à 3, dispositif caractérisé en ce que la gâche (24) comporte un coin (25) monté coulissant contre l'action d'un ressort (26) dans un alésage (27) du bloc (12) formant un angle avec l'axe du premier plongeur (13), le coin comportant par ailleurs un talon (29) coopérant avec une gorge (23) du premier plongeur (13) pour assurer un maintien de celui ci dans sa position verrouillée. 5- Dispositif de détection de l'état de fermeture d'une culasse selon une des revendications 1 à 4, dispositif caractérisé en ce que l'organe de commande est constitué par une équerre (11) comportant un premier bras (lla) orienté sensiblement radialement par rapport à la vis (2) et enfonçant la gâche (24) lorsque la vis se trouve en position verrouillée. 6- Dispositif de détection de l'état de fermeture d'une culasse selon une des revendications 2 à 5, dispositif caractérisé en ce que l'organe de commande est constitué par une équerre (11) comportant un deuxième bras (11b) orienté sensiblement tangentiellement à la vis (2) et assurant l'enfoncement et le maintien en position enfoncée du deuxième plongeur (14), deuxième bras s'étendant sur un longueur telle que lorsqu'il libère le deuxième plongeur la vis (2) se trouve encore partiellement en prise avec la culasse, par exemple sur au moins un tiers de filet. 7- Dispositif de détection de l'état de fermeture d'une culasse selon la revendication 6, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième capteur (10b) détectant la position enfoncée du deuxième plongeur (14). 2871561 11 8- Procédé de détection de l'état de fermeture d'une culasse mettant en oeuvre le dispositif selon la revendication 7, procédé caractérisé en ce qu'on analyse les signaux fournis par les deux capteurs (10a,10b) au niveau d'un boîtier de mesure (9), et en ce que l'on délivre à la conduite de tir (8) un signal "vis verrouillée" lorsque l'on détecte l'enfoncement du premier plongeur (13). 9- Procédé de détection de l'état de fermeture d'une culasse selon la revendication 8, procédé caractérisé en ce en ce que l'on ne délivre à la conduite de tir (8) un signal "vis verrouillée" que si on a observé successivement l'enfoncement des deux plongeurs (13,14). 10- Procédé de détection de l'état de fermeture d'une culasse selon la revendication 9, procédé caractérisé en ce en ce que l'on délivre à la conduite de tir (8) un signal "vis partiellement déverrouillée" lorsque l'on observe simultanément l'éloignement des deux plongeurs (13,14).