Brevet FR2897403A1 — publié le 20070817

DISPOSITIF POUR ACCOUPLER ET SEPARER DEUX OBJETS La présente invention est relative à un dispositif pour accoupler et séparer deux objets et, plus particulièrement, un dispositif pour accoupler et séparer deux objets permettant de maintenir un état d'accouplement entre deux objets, puis de séparer les deux objets jusqu'à une distance de sécurité. On utilise dans de nombreux domaines un dispositif tel qu'un boulon explosif afin de séparer instantanément deux objets accouplés l'un à l'autre jusqu'à une distance de sécurité. Le corps d'un boulon explosif est rempli de poudre afin de sectionner celui-ci du fait de la force d'une explosion et de séparer ces deux objets l'un de l'autre. On utilise le boulon explosif comme système pour séparer un missile téléguidé d'une plate-forme de lancement située au sol ou à bord d'un navire. Un missile téléguidé est relié à une plate-forme de lancement par un boulon explosif et se sépare instantanément de la plate-forme de lancement. Le boulon explosif relie deux objets et permet aux deux objets de se séparer. Dans un système d'arme téléguidée, le boulon explosif est utilisé simplement pour séparer un missile téléguidé d'une plate-forme de lancement. Le missile téléguidé séparé de la plate-forme de lancement est déplacé jusqu'à une certaine distance de sécurité sous l'effet de la poussée exercée par un gaz propulseur. Comme le boulon explosif sépare simplement deux objets accouplés l'un à l'autre, un dispositif supplémentaire pour déplacer obligatoirement les objets jusqu'à une distance de sécurité est nécessaire. Comme dispositif supplémentaire, on utilise généralement un générateur de gaz. Cependant, pour utiliser une pression du générateur de gaz, un certain espace d'étanchéité est nécessaire, ce qui nuit à l'encombrement. En outre, pour faire fonctionner le générateur de gaz et le boulon explosif, chaque ligne électrique doit être conçue, aussi le système devient-il globalement compliqué, ce qui nuit donc à la fiabilité de l'ensemble du système. Ainsi, on a besoin d'un dispositif pour accoupler et séparer deux objets, permettant de séparer deux objets l'un de l'autre et de déplacer les objets sur une certaine distance sans nuire ni à l'encombrement ni à la fiabilité. En outre, on a besoin d'un dispositif pour accoupler et séparer deux objets, 35 qui puisse être facilement démonté et examiné à l'oeil nu par un utilisateur afin de 2 vérifier si des organes situés à l'intérieur du dispositif fonctionnent correctement ou non. Par conséquent, la présente invention vise à réaliser un dispositif pour accoupler et séparer deux objets, permettant de séparer facilement sur une distance de sécurité deux objets accouplés l'un à l'autre et de faciliter une manipulation de ceux-ci. Pour atteindre ces avantages et d'autres, et selon l'objet de la présente invention, mise en oeuvre et décrite dans ses grandes lignes ici, il est proposé un dispositif pour accoupler et séparer deux objets, comprenant : un boîtier ; un moyen d'accouplement ; un moyen de serrage ; un cylindre ; et un générateur de gaz. Un premier objet est relié au boîtier et un second objet est relié à un moyen d'accouplement fixé par insertion au boîtier. De la sorte, tant que le boîtier et le moyen d'accouplement sont accouplés l'un avec l'autre, le premier objet et le second objet sont reliés l'un à l'autre. Le moyen de serrage est monté à l'intérieur du boîtier et fixe le moyen d'accouplement dans le boîtier. Le cylindre conserve un état fixe (un état serré) du moyen de couplage par le moyen de serrage. Le générateur de gaz est monté sur une surface périphérique extérieure du boîtier de façon à communiquer avec un espace intérieur du boîtier et émet un gaz à haute pression vers l'intérieur du boîtier au moment où il est mis en marche. Lorsque l'état de serrage du moyen d'accouplement par le moyen de serrage est supprimé par la pression d'un gaz à haute pression, le moyen d'accouplement se sépare de l'intérieur du boîtier. De la sorte, le premier objet relié au boîtier se sépare du second objet relié au moyen d'accouplement. Le moyen de serrage comporte une mâchoire disposée dans le boîtier et ayant une extrémité retenue par une gorge de serrage du moyen d'accouplement, et une tige de support pour monter de manière rotative la mâchoire afin que la mâchoire puisse s'élargir ou se rétrécir pour serrer le moyen d'accouplement. Le dispositif d'accouplement et de séparation de deux objets peut comporter en outre un moyen de fixation pour fixer un cylindre au boîtier et conserver fermement un état de serrage du moyen d'accouplement par le cylindre. Le moyen de fixation peut se présenter sous la forme d'un boulon de traction pénétrant dans une extrémité fermée du boîtier pour être ainsi réuni à un côté du cylindre. Le boulon de traction est mis en traction lorsque le générateur de gaz est mis en marche pour ainsi 3 être sectionné, déplaçant de la sorte le cylindre dans une direction axiale du boîtier et supprimant un état de serrage du moyen de serrage. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : la Fig. 1 est une vue en coupe représentant une structure intérieure d'un dispositif d'accouplement et de séparation de deux objets selon une première forme de réalisation de la présente invention ; la Fig. 2 est une vue en coupe du dispositif illustrant un état après qu'un boulon de traction a été sectionné par la pression d'un gaz émis par un générateur de gaz ; la Fig. 3 est une vue en coupe du dispositif représentant un cylindre qui a été déplacé sur une certaine distance dans une direction axiale d'un boîtier ; la Fig. 4 est une vue en coupe du dispositif, montrant qu'un état de serrage d'un moyen d'accouplement est supprimé ; et la Fig. 5 est une vue en coupe du dispositif représentant le moyen d'accouplement totalement séparé d'un boîtier. On va maintenant considérer en détail les formes préférées de réalisation de la présente invention, dont des exemples sont illustrés sur les dessins annexés. Ci-après, en référence aux dessins annexés, on va expliquer un dispositif d'accouplement et de séparation de deux objets selon une première forme de réalisation de la présente invention. La Fig. 1 est une vue en coupe représentant une structure intérieure d'un dispositif d'accouplement et de séparation de deux objets selon une première forme de réalisation de la présente invention. Comme représenté, le dispositif d'accouplement et de séparation de deux objets comprend un boîtier 10, un moyen d'accouplement 20, un moyen de serrage 30, un cylindre 40 et un générateur de gaz 50. Le boîtier 10 se présente sous une forme creuse, il s'étend longitudinalement et il a une première extrémité fermée et une autre extrémité ouverte. Un moyen d'accouplement 11 fait saillie au niveau d'une surface extérieure de l'extrémité fermée du boîtier 10. Un premier objet (non représenté) est relié au moyen de montage 11. 4 Le moyen d'accouplement 20 est inséré dans le boîtier 10 via l'extrémité ouverte du boîtier 10, puis est fixé dans le boîtier 10. Le moyen d'accouplement 20 comprend un corps d'accouplement 21, une tige d'accouplement 23 s'étendant vers l'espace intérieur du boîtier 10 depuis le corps d'accouplement 21, et une saillie d'accouplement 25 dépassant du corps d'accouplement 21 dans une direction opposée à celle de la tige d'accouplement 23. La tige d'accouplement 23 dépasse d'un seul bloc du corps d'accouplement 21, elle est accouplée au corps d'accouplement 21 ou se prolonge dans une direction longitudinale. Une extrémité libre de la tige d'accouplement 23 a une forme sphérique, et une gorge de serrage 23a est ménagée dans une direction circonférentielle de la tige d'accouplement 23. La saillie d'accouplement 25 servant à relier le corps d'accouplement 21 à un second objet (non représenté) est, par exemple, reliée à la saillie d'accouplement 25 par une vis. La saillie d'accouplement 25 est pourvue d'une rondelle 26a et d'un boulon 26b afin d'accoupler le second objet à celle-ci. Un cylindre d'accouplement 27 s'étendant vers l'extrémité fermée du boîtier 10 de manière à être placé entre le pourtour intérieur du boîtier l0 et le pourtour extérieur du cylindre 40 sous la forme d'une cavité est disposé sur le corps d'accouplement 21. Le cylindre d'accouplement 27 ferme hermétiquement un espace entre le boîtier 10 et le cylindre 40 et reçoit une force exercée par la pression d'un gaz lorsque le générateur 50 de gaz est actionné, en faisant ainsi sortir du boîtier 10 le moyen d'accouplement 20. Le moyen de serrage 30 comporte une tige de support 31 dépassant de l'extrémité fermée du boîtier 10 vers l'espace intérieur du boîtier 10, dans une direction axiale du boîtier 10, et une mâchoire 33 montée de manière rotative à une extrémité libre de la tige de support 31. La tige de support 31 dépasse d'un seul bloc de l'extrémité fermée du boîtier 10 ou est montée sur le boîtier 10 par une vis. La mâchoire 33 est montée à l'extrémité libre de la tige de support 31 à l'aide d'un pivot 35 et tourne de façon à s'élargir ou à se rétrécir afin de couvrir et d'immobiliser la tige d'accouplement 23. Le cylindre 40 a une forme de cavité pour couvrir la tige de support 31 et la mâchoire 33. Un moyen de mise en pression 41 pour mettre en pression la mâchoire 33 afin qu'elle ne s'élargisse pas dans le cas où la mâchoire couvre et immobilise la tige d'accouplement 23 dépasse d'un pourtour intérieur du cylindre 40. Par ailleurs, un moyen de libération 43 pour supprimer un état de serrage de la tige d'accouplement 23 en créant un espace dans lequel la mâchoire est entraînée en rotation de façon à s'élargir lorsque le cylindre 40 se déplace vers l'extrémité ouverte du boîtier 10 sous l'effet d'un gaz à haute pression émis par le générateur 50 de gaz est formé sur un pourtour intérieur du cylindre 40. Le moyen de libération 43 a un 5 rayon plus grand qu'un rayon du moyen de mise en pression 41 et comporte un cran plus concave que la partie de mise en pression 41. Le générateur de gaz 50 est monté sur un pourtour extérieur du boîtier 10 de manière à communiquer avec l'espace intérieur du boîtier 10 et émet un gaz à haute pression vers l'espace intérieur du boîtier 10. Le générateur de gaz 50 est connecté électriquement à une unité de commande (non représentée) servant à commander le générateur de gaz 50. Le dispositif d'accouplement et de séparation de deux objets peut comporter en outre un moyen de fixation 60 pour fixer le cylindre 40 à l'intérieur du boîtier 10. Le moyen de fixation 60 se présente sous la forme d'un boulon de traction pénétrant dans l'extrémité fermée du boîtier 10 en étant ainsi réuni à un côté du cylindre 40. Le moyen de fixation 60 immobilise le cylindre 40 d.ans un état dans lequel le moyen de mise en pression 41 du cylindre 40 met en pression la mâchoire 33 pour serrer la tige d'accouplement 23. Un élément d'étanchéité, par exemple un joint torique 70, est monté entre la tige de support 31 et le cylindre 40 ou entre le cylindre 40 et le cylindre d'accouplement 27 en créant ainsi une étanchéité entre eux. On va maintenant expliquer un procédé d'assemblage et un procédé de démontage du dispositif d'accouplement et de séparation de deux objets selon la présente invention. La tige de support 31 du moyen de serrage 30 est insérée par pénétration dans la cavité du cylindre 40 de façon que la mâchoire 33 puisse être installée dans le cylindre 40. Ensuite, le moyen d'accouplement 20 est inséré dans la cavité du cylindre 40 afin que l'extrémité libre de la tige d'accouplement 23 puisse être couverte par la mâchoire 33. Ensuite, le cylindre 40 est déplacé dans une direction longitudinale de la tige de support 31 de façon que le moyen de mise en pression 41 du cylindre 40 puisse mettre en pression la mâchoire 33 qui couvre la tige de support 23. L'ensemble constitué avec le moyen d'accouplement 20, le moyen de 35 serrage 30 et le cylindre 40 est inséré dans le boîtier 10 à travers l'extrémité ouverte 6 du boîtier 10. Ensuite, la tige de support 31 est réunie à une partie concave du boîtier 10 dans laquelle un filetage femelle (non représenté) est créé par un filetage mâle (non représenté) formé sur le pourtour extérieur de la tige de support 31. Ensuite, le boulon de traction 60 est inséré dans le boîtier 10 via une gorge filetée (non représentée) formée à l'extrémité fermée du boîtier 10, puis est amené à tourner en reliant ainsi l'un à l'autre le boîtier 10 et le cylindre 40. Le joint torique est logé dans chaque pièce avant que les pièces ne soient assemblées l'une avec l'autre. Enfin, le générateur de gaz 50 monté sur le boîtier 10 est connecté électriquement à l'unité de commande de manière à être en état d'attente de mise en marche. Le premier objet est relié au boîtier 10 et le second objet est relié au moyen d'accouplement 20, et le boîtier 10 et le moyen d'accouplement 20 sont accouplés l'un avec l'autre. Le processus de démontage du dispositif d'accouplement et de séparation de deux objets se déroule de manière opposée au processus d'assemblage, et on s'abstiendra donc de l'expliquer en détail. Comme le boulon de traction 60 se démonte facilement, le dispositif d'accouplement et de séparation de deux objets peut être contrôlé à l'oeil nu par un utilisateur après avoir fonctionné pendant longtemps, en démontant le boulon de traction 60. En référence aux figures 2 à 5, on va maintenant expliquer le 20 fonctionnement du dispositif d'accouplement et de séparation de cieux objets selon une première forme de réalisation de la présente invention. La Fig. 2 est une vue en coupe du dispositif, représentant un état après le sectionnement du boulon de traction par une pression exercée par un gaz émis par le générateur de gaz. 25 Comme représenté, lorsque le générateur de gaz 50 est mis en marche par l'unité de commande, un gaz à haute pression émis par le générateur de gaz 50 pénètre dans le boîtier 10. A mesure que le gaz à haute pression pénètre (F) dans le boîtier 10, le cylindre 40 se rapproche de l'extrémité ouverte du boîtier 10. Par ailleurs, une force de traction est appliquée au boulon de traction 60 respectivement 30 relié au boîtier 10 et au cylindre 40. Lorsqu'une force de traction est appliquée au boulon de traction 60, les contraintes se concentrent, dans le boulon de traction 60, au niveau d'une partie à encoche de celui-ci pour permettre son sectionnement. De la sorte, l'immobilisation du cylindre 40 par rapport au boîtier 10 est supprimée. 7 La Fig. 3 est une vue en coupe du dispositif, illustrant le fait que le cylindre s'est déplacé sur une certaine distance dans une direction axiale du boîtier. Comme représenté, le cylindre 40 dont la fixation au boîtier 10 a été supprimée se rapproche de l'extrémité ouverte du boîtier 10, puis est instantanément arrêté en raison du contact avec la mâchoire 33 du moyen de serrage 30. A ce stade, le moyen de mise en pression 41 du cylindre 40 ne met plus en pression la mâchoire 33. La Fig. 4 est une vue en coupe du dispositif, illustrant le fait qu'un état de serrage du moyen d'accouplement est supprimé. Comme représenté, le cylindre 40 se déplace sur une certaine distance lorsque du gaz à haute pression est fourni en continu à celui-ci depuis le générateur de gaz 50. De la sorte, le moyen de libération 43 du cylindre 40 crée un espace suffisant pour l'élargissement de la mâchoire 33 du moyen de serrage 30. Lorsque la mâchoire 33 tourne pour s'élargir avec comme point central le pivot 35, un état d'accrochage de la tige d'accouplement 23 du moyen d'accouplement 20 par la mâchoire 33 est supprimé. La Fig. 5 est une vue en coupe du dispositif, représentant le moyen d'accouplement totalement séparé du boîtier. Comme représenté, le moyen d'accouplement 20 reçoit une force dirigée vers l'extrémité ouverture du boîtier 10, l'état de fixation au moyen de serrage 30 étant supprimé. Le gaz à haute pression émis par le générateur de gaz 50 est amené à se concentrer sur le cylindre d'accouplement 27 du moyen d'accouplement 20. De la sorte, le cylindre d'accouplement 27 se rapproche de l'extrémité ouverte du boîtier 10, et ainsi le moyen d'accouplement 20 est entièrement déplacé. Enfin, le moyen d'accouplement 20 se sépare sur une certaine distance de l'espace intérieur du boîtier 10, et de ce fait le premier objet relié au boîtier 10 se sépare du second objet relié au moyen d'accouplement 20. Comme indiqué plus haut, dans le dispositif d'accouplement et de séparation de deux objets selon la présente invention, le générateur de gaz fait corps avec le boîtier de manière à coopérer avec le boîtier. De la sorte, un espace d'étanchéité supplémentaire pour le générateur de gaz n'est pas nécessaire, ce qui permet de mieux occuper l'espace. En outre, comme on utilise dans la présente invention le boulon de traction qui ne nécessite aucune commande électrique comme dans le cas d'un boulon 35 explosif, les deux objets se séparent l'un de l'autre uniquement en commandant 8 électriquement le générateur de gaz, ce qui permet de résoudre le problème de la structure compliquée du système en raison de l'existence de plusieurs installations électriques. Comme il y a moins d'installations électriques, la fiabilité du dispositif est améliorée. Par ailleurs, d'autres organes peuvent être démontés après le démontage du boulon de traction afin de vérifier si les organes internes du dispositif fonctionnent correctement ou non. De la sorte, le dispositif peut être examiné à l'eeil nu par un utilisateur sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un procédé tel qu'un essai non destructif Revendications 1. Dispositif pour accoupler et séparer deux objets, caractérisé en ce qu'il comprend : un boîtier (10) de type creux, ayant une première extrémité fermée à laquelle est monté un premier objet et une autre extrémité ouverte ; un moyen d'accouplement (20) monté dans le boîtier (10) de manière à être mobile dans une direction axiale du boîtier (10), et sur lequel est monté un second objet ; to un moyen de serrage (30) accouplé avec le boîtier (10) pour serrer le moyen d'accouplement (20) ; un cylindre (40) disposé dans le boîtier pour mettre en pression le moyen de serrage (30) de façon qu'un état de serrage du moyen d'accouplement (20) par le moyen de serrage (30) puisse être maintenu ; et 15 un générateur de gaz (50) faisant corps avec une surface extérieure du boîtier (10) de manière à communiquer avec l'intérieur du boîtier (10) pour générer un gaz à haute pression en supprimant de ce fait un état de serrage du moyen d'accouplement et séparer le moyen d'accouplement (20) d'avec le boîtier (10). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en 20 outre un moyen de fixation (60) accouplé avec le boîtier (10) et le cylindre (40) pour fixer le cylindre (40) au boîtier (10) de façon que le cylindre puisse maintenir un état de mise en pression sur le moyen de serrage (30). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de fixation (60) est un boulon de traction pénétrant dans l'extrémité fermée du boîtier 25 (10) pour ainsi être accouplé avec un côté du cylindre (40). 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de serrage (30) comprend une tige de support (31) montée à l'extrémité fermée du boîtier (10) et s'étendant dans une direction axiale du boîtier (10) ; et 30 une mâchoire (33) montée de manière à pouvoir tourner à une extrémité libre de la tige de support (31), par un pivot (35) servant à serrer le moyen d'accouplement (30). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le cylindre (40) comprend : 9un moyen de mise en pression (41) couvrant la tige de support (31) et la mâchoire (33) et dépassant d'un pourtour extérieur du cylindre (40), pour mettre en pression la mâchoire afin qu'un état de serrage du moyen d'accouplement (30) par la mâchoire (33) puisse être maintenu ; et un moyen de libération (43) formé sur un pourtour intérieur du cylindre (40) et ayant un rayon plus grand qu'un rayon du moyen de mise en pression (41), pour supprimer l'état de serrage du moyen d'accouplement (30) par la mâchoire (33) pendant le mouvement de rapprochement du cylindre (40) par rapport à l'extrémité du boîtier (10). 6. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen d'accouplement (30) comprend : un corps d'accouplement (21) sur lequel est monté le second objet ; et une tige d'accouplement (23) accouplée avec le corps d'accouplement (21) et ayant une gorge d'accouplement (23a) servant à verrouiller le moyen de serrage (30) à une extrémité libre de celui-ci dans une direction circonférentielle. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un cylindre d'accouplement (27) s'étendant depuis le corps d'accouplement (21) sous la forme d'une cavité de manière à être placé entre le boîtier (10) et le cylindre (40), pour fermer hermétiquement un espace entre le cylindre (40) et le boîtier (10).