EP1617170A1 - Dispositif de déconfinement d'un boîtier renfermant au moins un élément pyrotechnique - Google Patents

Dispositif de déconfinement d'un boîtier renfermant au moins un élément pyrotechnique Download PDF

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EP1617170A1
EP1617170A1 EP05291233A EP05291233A EP1617170A1 EP 1617170 A1 EP1617170 A1 EP 1617170A1 EP 05291233 A EP05291233 A EP 05291233A EP 05291233 A EP05291233 A EP 05291233A EP 1617170 A1 EP1617170 A1 EP 1617170A1
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EP
European Patent Office
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housing
cover
pyrotechnic element
groove
deconfining
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Withdrawn
Application number
EP05291233A
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German (de)
English (en)
Inventor
Jack Brouillon
Michel Hossard
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KNDS Ammo France SA
Original Assignee
Giat Industries SA
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B39/00—Packaging or storage of ammunition or explosive charges; Safety features thereof; Cartridge belts or bags
    • F42B39/20—Packages or ammunition having valves for pressure-equalising; Packages or ammunition having plugs for pressure release, e.g. meltable ; Blow-out panels; Venting arrangements

Definitions

  • the technical field of the invention is that of the devices ensuring the deconfinement of an envelope containing at least one pyrotechnic element and in particular that of a protective envelope enclosing a gas generator.
  • the invention thus relates more particularly to a device equipping a packaging box and / or transport of a gas generator.
  • Patent US4423683 describes a device thus ensuring the deconfinement of a military head.
  • the military head is arranged in a closed envelope by lids fixed by pins.
  • the pins are set so that they break when the pressure inside the envelope exceeds a certain level.
  • the pins prevent an increase in the pressure inside the envelope.
  • the present invention aims to provide a deconfining device does not have these disadvantages.
  • the object of the invention is a simple device, easy to implement and not involving complex mechanical means.
  • the object of the invention is therefore a device for deconfining a housing enclosing at least one pyrotechnic element such as a gas generator, device comprising at least one unobstructed vent under the effect of a pressurization of the housing due to the initiation of the pyrotechnic element, deconfining device characterized in that it comprises a chamber inside which develops the pressure of the gases generated by the pyrotechnic element, chamber closed or delimited by a deformable lid by the pressure of the gas, deformation of the lid to unclog the vent (s) 3.
  • a pyrotechnic element such as a gas generator
  • the lid may be secured to the housing enclosing the pyrotechnic element.
  • the one or more vents may be made on an inner surface of the housing which will be covered by a peripheral surface of the cover.
  • the peripheral surface of the cover may be conical and be applied against a complementary surface of the housing carrying the vent or vents.
  • the housing may comprise a groove on its inner surface, groove for receiving a collar integral with the lid.
  • the cover may comprise a coaxial cylindrical peripheral rim and of diameter greater than that of a cylindrical wall of said cover, the rim being connected to said cylindrical wall by a conical wall, the latter delimiting with the flange a groove for receiving one end of the housing.
  • vent or vents may then be arranged on the conical wall of the cover and be closed by a conical surface of the end of the housing which is housed in the groove.
  • the housing may comprise a groove outside its end, groove for receiving a flange integral with the rim of the lid.
  • Figure 1 shows as a whole a security package or housing 1, for storing and / or transporting a pyrotechnic element 2, here a gas generator.
  • the housing 1 here consists of three coaxial cylindrical parts: a support 7 on which is fixed the pyrotechnic element 2, a bottom 6 surrounding the pyrotechnic element and a flange 6 ', which may be a simple adhesive tape for connecting and to maintain the support 7 and the bottom 6.
  • the support 7 and the bottom 6 of the housing are made for example of metal.
  • the pyrotechnic element 2 is fixed to the support 7 for example by screwing a base 2a at an axial opening 7a of the support 7.
  • the pyrotechnic element 2 is here designed so that the gases it generates during its initiation are discharged at its base 2a to a chamber 4 defined by the support 7.
  • the support 7 carries at least one vent 3 which passes through it radially (here eight vents 3 regularly distributed angularly).
  • vents 3 will be chosen as a function of the desired deconfining rate and the nature of the gas-generating composition employed in the pyrotechnic element 2.
  • the chamber 4 is closed by a cover 5 made for example of stamped sheet metal or deformable plastic material.
  • FIG. 2 shows in more detail the shape of the cover 5 and its mode of connection with the support 7.
  • the end of the support 7 has on its inner surface 12 a groove 10 which is intended to receive and hold in position a circular collar 11 carried by the cover 5.
  • the end of the support 7 also has a conical internal surface 9 on which the vents 3 open and on which a conical peripheral surface 8 of the cover 5 which obstructs the vents 3 comes to bear.
  • the gases generated will fill the chamber 4.
  • the pressure will increase in this chamber until a level is reached for which the cover 5 will start to deform, releasing the vents 3 which then ensure the deconfinement of the housing and prevent the destruction thereof and the projection of splinters.
  • Figure 3 shows a partial view of another embodiment of the invention.
  • the housing 1 carries a cover 5 which covers the pyrotechnic element 2 and which delimits a volume 4 within which the gases generated by this element can develop.
  • the cover 5 is fixed at its lower part to the housing 1.
  • the housing 1 comprises a thinned end 13 having a conical surface 14.
  • the cover 5 has a cylindrical peripheral rim 15 which is coaxial and of diameter greater than that of a cylindrical wall 5a of said cover 5.
  • the flange 15 is connected to the cylindrical wall 5a by a conical wall 16, the latter thus delimits with the flange 15 a groove 17 intended to receive the end 13 of the housing 1.
  • the conical wall 16 of the cover 5 carries at least one vent 3 which is closed off by the conical surface 14 of the end 13 of the housing 1.
  • vents here regularly distributed angularly. As in the previous embodiment, the number and the diameter of the vents will be chosen by the skilled person according to the desired deconfining speed and the nature of the gas generating composition used in the pyrotechnic element 2.
  • cover 5 envelopes the end 13 of the housing 1 and the cooperation of the conical surface 14 with the conical wall 16 ensures the sealing at the level of the closure of the vents 3.
  • the housing 1 also comprises a groove 18 made on the outer surface of its end 13.
  • This groove receives a collar 19 integral with the rim 15 of the cover 5 and which ensures the mechanical attachment of the cover and the housing.
  • the gases generated will fill the chamber 4, the cover 5 is then deformed by the pressure so that the conical wall 16 3, the vents 3 deviates from the conical surface 14 of the housing 1. Thus the vents 3 are open and allow the gases to escape from the chamber 4.
  • the invention has been described here in an application to boxes for transporting or storing pyrotechnic elements, such as gas generators.
  • the housing will be constituted by a shell of the ammunition.
  • the pyrotechnic element will then consist for example of a propellant or explosive charge disposed in the envelope.

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Abstract

L'invention a pour objet un dispositif de déconfinement d'un boîtier (1) renfermant au moins un élément pyrotechnique. Ce dispositif comporte au moins un évent désobstruable sous l'effet d'une pressurisation du boîtier due à l'initiation de l'élément pyrotechnique.
Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte une chambre (4) à l'intérieur de laquelle se développe la pression des gaz engendrés par l'élément pyrotechnique, chambre (4) obturée ou délimitée par un couvercle (5) déformable par la pression des gaz, la déformation du couvercle permettant de désobstruer le ou les évents (3).

Description

  • Le domaine technique de l'invention est celui des dispositifs assurant le déconfinement d'une enveloppe contenant au moins un élément pyrotechnique et en particulier celui d'une enveloppe de protection renfermant un générateur de gaz.
  • L'invention concerne ainsi plus particulièrement un dispositif équipant un boîtier de conditionnement et/ou de transport d'un générateur de gaz.
  • Il peut arriver qu'un élément pyrotechnique soit initié de manière accidentelle dans un lieu ou dans une situation qui sortent de son cadre normal d'utilisation.
  • Une initiation accidentelle par exemple d'un élément pyrotechnique à l'intérieur d'un boîtier de stockage et/ou de transport va soumettre ce boîtier à une forte augmentation de sa pression interne.
  • Les limites de résistance mécanique du boîtier sont alors rapidement atteintes.
  • Il y a alors risque d'explosion du boîtier avec projection d'éclats.
  • Afin d'éviter de tels inconvénients, il est connu de prévoir des moyens assurant une ouverture du boîtier (ou déconfinement) lorsque la pression interne augmente.
  • Le brevet US4423683 décrit un dispositif assurant ainsi le déconfinement d'une tête militaire.
  • La tête militaire est disposée dans une enveloppe fermée par des couvercles fixés par des goupilles.
  • Les goupilles sont définies de telle sorte qu'elles se rompent lorsque la pression à l'intérieur de l'enveloppe dépasse un certain niveau.
  • En libérant les couvercles, les goupilles empêchent une augmentation de la pression à l'intérieur de l'enveloppe.
  • D'autres brevets proposent d'équiper un boîtier avec un dispositif à valve ou bien un dispositif comportant un élément érodable.
  • Ces dispositifs présentent le désavantage d'être complexes et assez coûteux.
  • La présente invention a pour but de proposer un dispositif de déconfinement ne présentant pas ces inconvénients.
  • L'objet de l'invention est un dispositif simple, aisé à mettre en oeuvre et ne faisant pas intervenir de moyens mécaniques complexes.
  • Il permet, en cas d'initiation accidentelle d'un élément ou d'un dispositif pyrotechnique à l'intérieur d'un boîtier (par exemple de stockage ou de transport), d'évacuer les gaz générés et d'éviter une fragmentation dangereuse du boîtier.
  • L'objet de l'invention est donc un dispositif de déconfinement d'un boîtier renfermant au moins un élément pyrotechnique tel un générateur de gaz, dispositif comportant au moins un évent désobstruable sous l'effet d'une pressurisation du boîtier due à l'initiation de l'élément pyrotechnique, dispositif de déconfinement caractérisé en ce qu'il comporte une chambre à l'intérieur de laquelle se développe la pression des gaz engendrés par l'élément pyrotechnique, chambre obturée ou délimitée par un couvercle déformable par la pression des gaz, la déformation du couvercle permettant de désobstruer le ou les évents 3.
  • Le couvercle pourra être solidaire du boîtier renfermant l'élément pyrotechnique.
  • Selon un mode particulier de réalisation, le ou les évents pourront être réalisés sur une portée interne du boîtier qui sera recouverte par une surface périphérique du couvercle.
  • La surface périphérique du couvercle pourra être conique et être appliquée contre une portée complémentaire du boîtier portant le ou les évents.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le boîtier pourra comprendre une gorge sur sa surface intérieure, gorge destinée à recevoir une collerette solidaire du couvercle.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le couvercle pourra comporter un rebord périphérique cylindrique coaxial et de diamètre supérieur à celui d'une paroi cylindrique dudit couvercle, le rebord étant relié à ladite paroi cylindrique par une paroi conique, cette dernière délimitant avec le rebord une rainure destinée à recevoir une extrémité du boîtier.
  • Le ou les évents pourront alors être aménagés sur la paroi conique du couvercle et être obturés par une surface conique de l'extrémité du boîtier qui se loge dans la rainure.
  • Le boîtier pourra comprendre une gorge à l'extérieur de son extrémité, gorge destinée à recevoir une collerette solidaire du rebord du couvercle.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels:
    • la figure 1 est une vue en perspective et en coupe partielle d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention associé à un élément pyrotechnique.
    • la figure 2 est une vue agrandie en coupe partielle et en perspective de ce premier mode de réalisation du dispositif représentant la liaison du couvercle déformable à une extrémité du boîtier renfermant l'élément pyrotechnique.
    • la figure 3 est une vue en perspective et en coupe partielle d'un deuxième mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 1 montre dans son ensemble un emballage de sécurité ou boîtier 1, permettant le stockage et/ou le transport d'un élément pyrotechnique 2, ici un générateur de gaz.
  • Le boîtier 1 est ici constitué de trois parties cylindriques coaxiales : un support 7 sur lequel est fixé l'élément pyrotechnique 2, un fond 6 entourant l'élément pyrotechnique et une bride 6', qui pourra être un simple ruban adhésif permettant de relier et de maintenir le support 7 et le fond 6.
  • Le support 7 et le fond 6 du boîtier sont réalisés par exemple en métal.
  • L'élément pyrotechnique 2 est fixé au support 7 par exemple par vissage d'une embase 2a au niveau d'une ouverture axiale 7a du support 7. L'élément pyrotechnique 2 est ici conçu de façon à ce que les gaz qu'il engendre lors de son initiation soient évacués au niveau de son embase 2a vers une chambre 4 délimitée par le support 7.
  • Le support 7 porte au moins un évent 3 qui le traverse radialement (ici huit évents 3 régulièrement répartis angulairement).
  • On choisira le nombre des évents 3 en fonction de la vitesse de déconfinement désirée et de la nature de la composition génératrice de gaz employée dans l'élément pyrotechnique 2.
  • La chambre 4 est fermée par un couvercle 5 réalisé par exemple en tôle emboutie ou en matière plastique déformable.
  • La figure 2 montre plus en détails la forme du couvercle 5 et son mode de liaison avec le support 7.
  • L'extrémité du support 7 comporte sur sa surface intérieure 12 une gorge 10 qui est destinée à recevoir et à maintenir en position une collerette circulaire 11 portée par le couvercle 5.
  • L'extrémité du support 7 présente également une portée interne conique 9 sur laquelle débouchent les évents 3 et sur laquelle vient s'appuyer une surface périphérique conique 8 du couvercle 5 qui obstrue les évents 3.
  • La coopération des deux formes coniques complémentaires 8 et 9 permet d'assurer une meilleure étanchéité au niveau de l'obturation des évents 3. Lors du montage du couvercle 5 sur le support 7, le couvercle se trouve déformé en forme de cuvette. Une telle disposition permet de faciliter la déformation ultérieure du couvercle en cas de fonctionnement du dispositif.
  • En cas d'initiation accidentelle de l'élément pyrotechnique 2 à l'intérieur de son boîtier de transport 1, les gaz engendrés vont remplir la chambre 4. La pression va s'accroître dans cette chambre jusqu'à atteindre un niveau pour lequel le couvercle 5 va commencer à se déformer, libérant les évents 3 qui assurent alors le déconfinement du boîtier et empêchent la destruction de celui-ci et la projection d'éclats.
  • La figure 3 montre en vue partielle un autre mode de réalisation de l'invention.
  • Suivant ce mode, le boîtier 1 porte un couvercle 5 qui recouvre l'élément pyrotechnique 2 et qui délimite un volume 4 à l'intérieur duquel les gaz engendrés par cet élément pourront se développer.
  • Le couvercle 5 est fixé à sa partie inférieure au boîtier 1. Le boîtier 1 comporte une extrémité amincie 13 comportant une surface conique 14.
  • Le couvercle 5 comporte un rebord 15 périphérique cylindrique qui est coaxial et de diamètre supérieur à celui d'une paroi cylindrique 5a dudit couvercle 5.
  • Le rebord 15 est relié à la paroi cylindrique 5a par une paroi conique 16, cette dernière délimite ainsi avec le rebord 15 une rainure 17 destinée à recevoir l'extrémité 13 du boîtier 1.
  • La paroi conique 16 du couvercle 5 porte au moins un évent 3 qui est obturé par la surface conique 14 de l'extrémité 13 du boîtier 1.
  • Il y a ici huit évents régulièrement répartis angulairement. Comme dans le mode de réalisation précédent, le nombre et le diamètre des évents seront choisi par l'homme du Métier en fonction de la vitesse de déconfinement désirée et de la nature de la composition génératrice de gaz employée dans l'élément pyrotechnique 2.
  • Ainsi le couvercle 5 enveloppe l'extrémité 13 du boîtier 1 et la coopération de la surface conique 14 avec la paroi conique 16 assure l'étanchéité au niveau de l'obturation des évents 3.
  • Le boîtier 1 comprend par ailleurs une gorge 18 réalisée sur la surface externe de son extrémité 13.
  • Cette gorge reçoit une collerette 19 solidaire du rebord 15 du couvercle 5 et qui assure la solidarisation mécanique du couvercle et du boîtier.
  • Lors d'une initiation accidentelle de l'élément pyrotechnique 2 à l'intérieur du boîtier, les gaz engendrés vont remplir la chambre 4, le couvercle 5 est alors déformé par la pression de telle manière que la paroi conique 16 portant les évents 3 s'écarte de la surface conique 14 du boîtier 1. Ainsi les évents 3 se trouvent ouverts et permettent aux gaz de s'échapper hors de la chambre 4.
  • On notera que le clipsage du couvercle 5 sur le boîtier 1 permet à l'ensemble couvercle 5 / boîtier 1 de rester solidaire pendant la phase de déconfinement.
  • L'invention a été décrite ici dans une application à des boîtiers de transport ou de stockage d'éléments pyrotechniques, tels que des générateurs de gaz.
  • Il est bien entendu possible d'appliquer l'invention à un déconfinement d'une partie de munition, par exemple au déconfinement d'un propulseur de missile ou de roquette.
  • Dans ce cas le boîtier sera constitué par une enveloppe de la munition. L'élément pyrotechnique sera alors constitué par exemple par un chargement propulsif ou explosif disposé dans l'enveloppe.

Claims (8)

  1. Dispositif de déconfinement d'un boîtier (1) renfermant au moins un élément pyrotechnique (2) tel un générateur de gaz, dispositif comportant au moins un évent (3) désobstruable sous l'effet d'une pressurisation du boîtier due à l'initiation de l'élément pyrotechnique, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte une chambre (4) à l'intérieur de laquelle se développe la pression des gaz engendrés par l'élément pyrotechnique, chambre obturée ou délimitée par un couvercle (5) déformable par la pression des gaz, la déformation du couvercle permettant de désobstruer le ou les évents (3).
  2. Dispositif de déconfinement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle (5) est solidaire du boîtier (1) renfermant l'élément pyrotechnique (2).
  3. Dispositif de déconfinement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ou les évents (3) sont réalisés sur une portée interne du boîtier (1) qui est recouverte par une surface périphérique du couvercle (5).
  4. Dispositif de déconfinement selon la revendication 3, caractérisé en que la surface périphérique (8) du couvercle (5) est conique et se trouve appliquée contre une portée complémentaire (9) du boîtier (1) portant le ou les évents (3).
  5. Dispositif de déconfinement selon la revendication 4, caractérisé en que le boîtier (1) comprend une gorge (10) sur sa surface intérieure qui est destinée à recevoir une collerette (11) solidaire du couvercle (5).
  6. Dispositif de déconfinement selon la revendication 2, caractérisé en que le couvercle (5) comporte un rebord (15), périphérique cylindrique coaxial et de diamètre supérieur à celui d'une paroi cylindrique (5a) dudit couvercle (5), le rebord (15) étant relié à ladite paroi cylindrique (5a) par une paroi conique (16), cette dernière délimitant avec le rebord (15) une rainure (10) destinée à recevoir une extrémité (7) du boîtier (1).
  7. Dispositif de déconfinement selon la revendication 6, caractérisé en que le ou les évents (3) sont aménagés sur la paroi conique (16) du couvercle et sont obturés par une surface conique (14) de l'extrémité (13) du boîtier (1) qui se loge dans la rainure (10).
  8. Dispositif de déconfinement selon la revendication 7, caractérisé en que le boîtier (1) comprend une gorge (6) à l'extérieur de l'extrémité (13), gorge qui est destinée à recevoir une collerette (19) solidaire du rebord (15) du couvercle (5).
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