EP0759870B1 - Dispositif de controle de la cinematique de portes - Google Patents

Dispositif de controle de la cinematique de portes Download PDF

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EP0759870B1
EP0759870B1 EP96906796A EP96906796A EP0759870B1 EP 0759870 B1 EP0759870 B1 EP 0759870B1 EP 96906796 A EP96906796 A EP 96906796A EP 96906796 A EP96906796 A EP 96906796A EP 0759870 B1 EP0759870 B1 EP 0759870B1
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weapon
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Claude Grondin
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/08—Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes
    • F41F3/10—Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes from below the surface of the water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/28—Arrangement of offensive or defensive equipment
    • B63G8/32—Arrangement of offensive or defensive equipment of torpedo-launching means; of torpedo stores or handlers

Definitions

  • the invention relates to a device for monitoring the kinematics of doors that must open simultaneously or almost simultaneously to leave a free passage, in particular for a application concerning a submarine equipped with a gun-launching tube.
  • a massive front door located between the thick hull of the submarine and a thin hull, and able to resist immersion pressure ensures closure of the tube, sea side.
  • the thin shell has in the axis of the front door a breach for the passage of weapons leaving the torpedo tube ; the breach is closed by a bow flap in the state rest.
  • the weapons are in principle wire-guided. Wire guidance is secured by a wire of appropriate length, which is protected by a flexible metal sheath. This sheath is vulnerable to friction on the sharp angles presented by the edges of the breach. To avoid damaging the sheath, install on the bow breach a part called duct guide, commissioned at opening the front door. This piece translates, pivots to fall back on an edge of the breach.
  • the front door is moved by a hydraulic press.
  • the opening of the front door leads on the one hand opening the bow shutter and putting the guide into service duct, on the other hand the opening of an air distributor on the air circuit for launching the weapon.
  • the object of the invention is a device for controlling the kinematics of elements likely to form an obstacle to passage.
  • the invention therefore relates to a control device of the kinematics of pivoting elements which must open in rotate simultaneously or almost simultaneously to leave a free passage, especially for doors and other elements pivoting likely to form an obstacle to the passage of a weapon in a weapon launcher tube equipped with a launch circuit the weapon via an air distributor on board a submarine, characterized in that it comprises on the axis of rotation of each door or pivoting element, and on the axis of rotation of a rotary element connected to the air distributor, means of transformation of a rotation into translation, means of transformation of a translation into rotation, means associated with quantification of these transformations, the means for transforming a translation into rotation along the axis of rotation of the rotary element being implemented by the means for translating a next rotation into translation the axis of rotation of each door or pivoting element association with means of quantification.
  • the means of transformation of a translation rotation and / or transformation means of a rotating translation are constituted by a pinion mechanically connected to a rack.
  • the quantification means are constituted by a piston connected to the rack.
  • the device according to the invention can be connected to a control unit for opening the air distributor, the opening actually occurring only if it corresponds to a predetermined rotation value for the rotary element in relation to the air distributor.
  • Figure 1 are shown the elements set movement in the opening kinematics of the weapon launcher tube equipped with a front door 1: the front door 1 itself, a bow flap 2 set in motion by kinematics 4, a sheath guide 3 set in motion by kinematics 5.
  • the guide sheath is circular and allows the sheath to bend according to its curve.
  • the front door pivots by an angle of 105 °, the bow flap at an angle of 13.5 ° and the duct guide of a angle of 272 °.
  • Opening the front door 1 of the gun launcher tube rotates, along an axis perpendicular to the plane of Figure 1 schematized by point D, a rotating element belonging to a mechanical assembly linked to an air distributor placed in series on the air circuit for launching the weapon, and whose opening will allow the launch of the weapon.
  • each of the three is positioned axes of rotation A, B, C a pressure-resistant housing immersion and containing a first set of means constituted by means of transformation into a translation a rotation along one of these axes, vice versa transforming a translation into rotation according to one of these axes and associated means of quantifying these transformations.
  • the means of transforming a rotation into translation are implemented at the opening of the elements pivoting along the axes of rotation A, B and C and are constituted in the example of FIG. 2 by a pinion 6 linked to a rack 7.
  • the means of transformation of a translation in rotation are in this particular mode of realization constituted by the same means having a reverse operation and are implemented when the pivoting elements.
  • the means of quantifying the rotation in translation consist of a piston 8, which moves a volume of oil inside a sealed chamber 9.
  • a piston 8 at each end of the rack is effectively moves along the rack in a direction the opening of the pivoting elements and in the other direction at the closing of these same elements.
  • the rack causes the movement of the pistons to which it is connected, and the pistons move a volume of oil in relation to the rotation carried out by the pinion.
  • one positions along the axis of rotation of a housing resistant to immersion pressure constituted by a set of identical means in their principle to the first set of means and consisting of means for transforming a translation into a following rotation axis D can be a rack linked to a pinion and vice versa means for transforming into translation a rotation can be the same means but operating in opposite direction, means of quantifying these transformations can be pistons displacing a volume of oil in a sealed chamber.
  • the translation transformed into rotation along the axis D corresponds to the sum of the three previous volumes moved by piston. transformation of a translation into rotation along the axis D are such that the rotation obtained has a predetermined value, can be for example 60 °.
  • the four boxes positioned respectively according to axes A, B, C and D are hydraulically connected.
  • This first group of means leads to the implementation along the axis D other means identical in principle to the previous ones but having a reverse mode of operation.
  • second group of means transforms a translation corresponding to the sum of the three previous translations obtained after rotation along axes A, B and C, in one rotation along the axis D of the rotary element of the assembly mechanical connected to the air distributor.
  • the housing positioned along the axis D can be connected to a device for controlling the opening of the air distributor.
  • the device according to the invention makes it possible to control all rotary movements aboard a submarine or any other system requiring the same level of security from operation.

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Description

L'invention concerne un dispositif de contrôle de la cinématique de portes devant s'ouvrir simultanément ou quasi-simultanément pour laisser un passage libre, notamment pour une application concernant un sous-marin équipé d'un tube lance-armes.
Dans une telle application, une porte avant massive, située entre la coque épaisse du sous-marin et une coque mince, et apte à résister à la pression d'immersion assure la fermeture du tube, côté mer.
La coque mince comporte dans l'axe de la porte avant une brèche pour le passage des armes sortant du tube lance-torpilles ; la brèche est obturée par un volet d'étrave à l'état de repos.
Les armes sont en principe filoguidées. Le filoguidage est assuré par un fil de longueur appropriée, qui est protégé par une gaine métallique souple. Cette gaine est vulnérable aux frottements sur les angles vifs présentés par les arêtes de la brèche. Pour éviter d'endommager la gaine, on installe sur la brèche d'étrave une pièce appelée guide gaine, mise en service à l'ouverture de la porte avant. Cette pièce se translate, pivote pour se rabattre sur une arête de la brèche.
Avant le lancement d'une arme à l'extérieur du tube lance-armes, il convient d'ouvrir simultanément ou quasi-simultanément la porte avant, le volet d'étrave et de rabattre le guide-gaine. On dégage ainsi l'espace pour le passage de l'arme. Cet espace est couramment appelé "clair de passage".
La porte avant est mue par une presse hydraulique.
Le volet d'étrave mû par une cinématique dite "principale" liée à la porte avant s'efface de sa position initiale tandis que le guide gaine mû par une cinématique dite "secondaire" liée soit directement à la porte avant soit au volet d'étrave se rabat sur une arête de la brèche.
L'ouverture de la porte avant entraíne d'une part l'ouverture du volet d'étrave et la mise en service du guide gaine, d'autre part l'ouverture d'un distributeur d'air sur le circuit d'air de lancement de l'arme.
Dans un but de sécurité de fonctionnement, il est absolument nécessaire de vérifier la rotation complète des trois éléments (porte, volet, guide gaine), car s'il se produit une rupture de la cinématique principale ou de la cinématique secondaire, le volet d'étrave dans le premier cas, le guide gaine dans le deuxième cas forment un obstacle dans le clair de passage.
L'invention a pour but un dispositif de contrôle de la cinématique d'éléments susceptibles de former un obstacle au passage.
L'invention a donc pour objet un dispositif de contrôle de la cinématique d'éléments pivotants devant s'ouvrir en rotation simultanément ou quasi-simultanément pour laisser un passage libre, notamment pour des portes et autres éléments pivotants susceptibles de former un obstacle au passage d'une arme dans un tube lance-armes équipé d'un circuit de lancement de l'arme via un distributeur d'air à bord d'un sous-marin, caractérisé en ce qu'il comporte sur l'axe de rotation de chaque porte ou élément pivotant,et sur l'axe de rotation d'un élément rotatif relié au distributeur d'air, des moyens de transformation d'une rotation en translation, des moyens de transformation d'une translation en rotation, des moyens associés de quantification de ces transformations, les moyens de transformation d'une translation en rotation suivant l'axe de rotation de l'élément rotatif étant mis en oeuvre par les moyens de transformation en translation d'une rotation suivant l'axe de rotation de chaque porte ou élément pivotant en association avec les moyens de quantification.
De préférence, les moyens de transformation d'une rotation en translation et/ou les moyens de transformation d'une translation en rotation sont constitués par un pignon relié mécaniquement à une crémaillére.
De préférence, les moyens de quantification sont constitués par un piston relié à la crémaillère.
Le dispositif selon l'invention peut être relié à un ensemble de commande de l'ouverture du distributeur d'air, l'ouverture ne se produisant effectivement que si elle correspond à une valeur prédéterminée de rotation pour l'élément rotatif en relation avec le distributeur d'air.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaítront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel donné à titre illustratif pour une application d'ouverture de portes et autres éléments pivotants dans un tube lance-armes à bord d'un sous-marin, et de manière non limitative, et des figures annexées dans lesquelles :
  • la figure 1 représente un schéma vu de dessus de l'ensemble des éléments mis en mouvement dans la cinématique d'ouverture de la porte avant d'un tube lance-armes;
  • la figure 2 représente un schéma du dispositif selon l'invention.
Sur la figure 1 sont représentés les éléments mis en mouvement dans la cinématique d'ouverture du tube lance-armes équipé d'une porte-avant 1 : la porte-avant 1 elle-même, un volet d'étrave 2 mis en mouvement par une cinématique 4, un guide gaine 3 mis en mouvement par une cinématique 5.Le guide gaine est circulaire et permet à la gaine de se cintrer suivant sa courbe.
Les éléments pivotants cités précédemment: la porte-avant 1, le volet d'étrave 2, le guide gaine 3 effectuent une rotation suivant des axes perpendiculaires au plan de la figure 1 schématisés respectivement par les points A, B, C.
A l'ouverture, la porte-avant pivote d'un angle de 105°, le volet d'étrave d'un angle de 13,5° et le guide gaine d'un angle de 272 °.
L'ouverture de la porte-avant 1 du tube lance-armes entraíne en rotation, suivant un axe perpendiculaire au plan de la figure 1 schématisé par le point D, un élément rotatif appartenant à un ensemble mécanique lié à un distributeur d'air placé en série sur le circuit d'air de lancement de l'arme, et dont l'ouverture permettra le lancement de l'arme.
Selon l'invention on positionne sur chacun des trois axes de rotation A, B, C un boitier résistant à la pression d'immersion et renfermant un premier ensemble de moyens constitué par des moyens de transformation en une translation d'une rotation suivant l'un de ces axes, vice-versa des moyens de transformation d'une translation an rotation suivant l'un de ces axes et des moyens associés de quantification de ces transformations.
Les moyens de transformation d'une rotation en translation sont mis an oeuvre à l'ouverture des éléments pivotants suivant les axes de rotation A, B et C et sont constitués sur l'exemple de la figure 2 par un pignon 6 lié à une crémaillère 7.Les moyens de transformation d'une translation en rotation sont dans ce mode particulier de réalisation constitués par les mêmes moyens ayant un fonctionnement inverse et sont mis an oeuvre à la fermeture des éléments pivotants.
Les moyens de quantification de la rotation en translation sont constitués par un piston 8, qui déplace un volume d'huile à l'intérieur d'une chambre étanche 9.Sur la figure 2, on a représenté un piston 8 à chaque extrémité de la crémaillère.Le pignon an relation avec la crémaillère se déplace an effet le long de la crémaillère dans un sens à l'ouverture des éléments pivotants et dans l'autre sens à la fermeture de ces mêmes éléments.La crémaillère entraine le mouvement des pistons auquels elle est reliée, et les pistons déplacent un volume d'huile an relation avec la rotation effectuée par le pignon.
Par calcul, on détermine les trois volumes exacts an rapport avec les trois rotations et on établit la somme de ces trois volumes d'huile, qui peuvent être identiques ou différents.
Selon l'invention, on positionne suivant l'axe de rotation D un boitier résistant à la pression d'immersion constitué par un ensemble de moyens identiques dans leur principe au premier ensemble de moyens et constitué par des moyens de transformation d'une translation en rotation suivant l'axe D pouvant être une crémaillère liée à un pignon et vice-versa des moyens de transformation en translation d'une rotation pouvant être les mêmes moyens mais fonctionnant en sens inverse, des moyens de quantification de ces transformations pouvant être des pistons déplaçant un volume d'huile dans une chambre étahche.La translation transformée en rotation suivant l'axe D correspond à la somme des trois volumes précédents déplacés par piston.Les moyens de transformation d'une translation en rotation suivant l'axe D sont tels que la rotation obtenue a une valeur prédéterminée, pouvant être par exemple de 60°.
Les quatre boitiers positionnés respectivement suivant les axes A, B, C et D sont reliés hydrauliquement.
Le fonctionnement de l'ensemble des moyens selon l'invention est le suivant.
A l'ouverture des éléments pivotants suivant les axes A, B, et C, les moyens de transformation d'une rotation en translation constitués par un pignon en relation avec une crémaillère sont mis en oeuvre.La crémaillère étant en relation avec un piston qui déplace un volume d'huile, les trois rotations suivant les trois axes sont donc quantifiées par des volumes.
Ce premier groupe de moyens entraíne la mise en oeuvre suivant l'axe D d'autres moyens identiques dans leur principe aux précédents mais ayant un mode de fonctionnement inverse.Ce deuxième groupe de moyens transforme une translation correspondant à la somme des trois translations précédentes obtenues après rotation suivant les axes A, B et C, en une rotation suivant l'axe D de l'élément rotatif de l'ensemble mécanique relié au distributeur d'air.
A la fermeture des éléments pivotants, le mode de fonctionnement des moyens selon l'invention est inversé.
Le boítier positionné suivant l'axe D peut être relié à un dispositif de commande de l'ouverture du distributeur d'air.
En cas de rupture d'une pièce mécanique liée à la cinématique de l'un des éléments pivotants suivant l'un des axes B ou C tels que volet d'étrave , guide gaine mis en jeu lors de l'ouverture de la porte-avant d'un tube lance-armes, le volume d'huile correspondant mesuré sera différent du volume attendu et le cumul des trois volumes ne donnera pas la valeur prédéterminée.En conséquence, le calcul de la rotation de l'élément mécanique déclenchant l'ouverture du distributeur d'air ne donnera pas la valeur de rotation attendue et l'ouverture du distributeur d'air ne sera pas autorisée.Dans ce cas, le lancement de l'arme n'aura pas lieu.
Le dispositif selon l'invention permet de contrôler tous les mouvements rotatifs à bord d'un sous-marin ou de tout autre système nécessitant le même niveau de sécurité de fonctionnement.

Claims (4)

  1. Dispositif de contrôle de la cinématique d'éléments pivotants devant s'ouvrir en rotation simultanément ou quasi-simultanément pour laisser un passage libre, notamment pour des portes et autres éléments pivotants susceptibles de former un obstacle au passage d'une arme dans un tube lance-armes équipé d'un circuit de lancement de l'arme via un distributeur d'air à bord d'un sous-marin, caractérisé en ce qu'il comporte sur l'axe de rotation (A, C, C) de chaque porte ou élément pivotant (1,2,3), et sur l'axe de rotation (D) d'un élément rotatif relié au distributeur d'air, des moyens de transformation d'une rotation en translation (6,7), des moyens de transformation d'une translation en rotation (6,7), des moyens associés de quantification (8,9) de ces transformations, les moyens de transformation d'une translation en rotation suivant l'axe de rotation (D) de l'élément rotatif étant mis en oeuvre par les moyens de transformation en translation d'une rotation (6,7) suivant l'axe de rotation (A,B,C) de chaque porte ou élément pivotant (1,2,3) en association avec les moyens de quantification (8,9).
  2. Dispositif de contrôle de la cinématique d'éléments pivotants devant s'ouvrir en rotation simultanément ou quasi-simultanément pour laisser un passage libre, notamment pour des portes et autres éléments pivotants susceptibles de former un obstacle au passage d'une arme dans un tube lance-armes équipé d'un circuit de lancement de l'arme via un distributeur d'air à bord d'un sous-marin selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de transformation d'une rotation en translation et/ou les moyens de transformation d'une translation en rotation sont constitués par un pignon (6) relié mécaniquement à une crémaillère (7).
  3. Dispositif de contrôle de la cinématique d'éléments pivotants devant s'ouvrir en rotation simultanément ou quasi-simultanément pour laisser un passage libre, notamment pour des portes et autres éléments pivotants susceptibles de former un obstacle au passage d'une arme dans un tube lance-armes équipé d'un circuit de lancement de l'arme via un distributeur d'air à bord d'un sous-marin selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de quantification sont constitués par un piston (8,9) relié à la crémaillère (7).
  4. Dispositif de contrôle de la cinématique d'éléments pivotants devant s'ouvrir en rotation simultanément ou quasi-simultanément pour laisser un passage libre, notamment pour des portes et autres éléments pivotants susceptibles de former un obstacle au passage d'une arme dans un tube lance-armes équipé d'un circuit de lancement de l'arme via un distributeur d'air à bord d'un sous-marin selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est relié à un ensemble de commande de l'ouverture du distributeur d'air, l'ouverture ne se produisant effectivement que si elle correspond à une valeur prédéterminée de rotation pour l'élément rotatif en relation avec le distributeur d'air.
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