ES2268278T3 - Dispositivo con organo movil, de conexion provisional y separacion pirotecnica de dos elementos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de conexión provisional y de separación pirotécnica, que comprende una composición pirotécnica (20) montada en una zona de conexión entre dos elementos (12, 14) que se han de separar, ocupando al menos un órgano (16) de conexión normalmente una posición de ensamblaje en la que el citado órgano de conexión está en contacto simultáneamente con cada uno de los citados elementos (12, 14), y un órgano móvil (18) que ocupa normalmente una primera posición, en la que mantiene al órgano (16) de conexión en su posición de ensamblaje, estando la composición pirotécnica (20) dispuesta de modo que desplaza el órgano móvil (18) hasta una segunda posición, en la que libera al órgano de conexión, durante una utilización de la citada composición pirotécnica (20), caracterizado porque el órgano móvil (18) es susceptible de desplazarse sobre uno primero (12) de los citados elementos, y la composición pirotécnica (20) está alojada entre dos escalonamientos (36, 32) formados respectivamente en el órgano móvil (18) y en el primer elemento (12), de tal modo que el órgano (16) de conexión está aprisionado en su posición de ensamblaje cuando el citado órgano móvil (18) ocupa su primera posición, y porque la utilización de la composición pirotécnica (20) tiene como efecto desplazar el órgano móvil (18), alejándolo del segundo elemento (14), y liberar el órgano móvil (18).
Description
Dispositivo con órgano móvil, de conexión
provisional y separación pirotécnica de dos elementos.
La invención se refiere a un dispositivo
capacitado para asegurar una conexión provisional entre dos
elementos, y que utiliza una composición pirotécnica que comanda el
desplazamiento de un órgano móvil, para separar estos elementos sin
que se necesite la rotura de ninguna pieza.
Un dispositivo de ese tipo puede ser utilizado
especialmente en las industrias aeronáutica y espacial, para
comandar en un tiempo muy breve la separación de dos elementos
estructurales, todo ello asegurando la transmisión eventual de
esfuerzos importantes entre estos dos elementos, con anterioridad a
que la ruptura pueda llegar a efectuarse.
Cuando dos elementos entre los que se transmiten
esfuerzos, han de ser separados de forma irreversible, en un tiempo
muy breve, por medio de un control a distancia, se utilizan
normalmente dispositivos de separación pirotécnica integrados en la
zona de unión entre los dos elementos.
Los dispositivos de separación pirotécnica
comprenden en general un tubo de expansión pirotécnica, es decir,
un tubo metálico estanco y deformable, por el que discurre un cordón
detonante. Un material flexible, tal como caucho, se encuentra
interpuesto entre el cordón detonante y el tubo que lo envuelve. Con
anterioridad al encendido, el tubo presenta una sección oblonga,
por ejemplo en forma de elipse o de círculo aplastado.
Cuando el cordón detonante se enciende, la onda
de choque que se propaga a velocidad muy grande a lo largo del
tubo, deforma a éste y tiende a darle una sección circular.
En los dispositivos de separación pirotécnica
existentes, el tubo de expansión pirotécnica se utiliza para cortar
uno de los dos elementos según una línea de corte dada, con el fin
de separar los dos elementos, uno del otro.
En el caso de que los elementos que se han de
separar sean metálicos, se conoce el hecho de alojar el tubo de
expansión pirotécnica en el fondo de un vaciado con sección en forma
de U, practicado en uno de estos elementos. El otro elemento se
fija entonces a la entrada de este vaciado, por ejemplo mediante
bulones o similares. El encendido del cordón detonante provoca la
rotura de las dos ramas laterales del elemento ahuecado, según
líneas definidas por zonas de espesor reducido. Los documentos
FR-A-2 598 796 y
EP-A-0 273 061 ilustran dispositivos
de este tipo.
Se conoce igualmente, como ilustra el documento
US-A-4 137 848, el hecho de alojar
el tubo de expansión pirotécnica entre dos partes enfrentadas de
los elementos metálicos que se han de separar, dando a una de las
citadas partes un espesor reducido. Los dos elementos están unidos
uno al otro por medio de bulones o similares, por un lado del tubo
y en las proximidades de este último. El encendido del cordón
detonante provoca la rotura de la parte de espesor reducida.
El documento
US-A-3 362 290 describe una
disposición muy cercana a la que constituye el objeto de los
documentos FR-A-2 598 796 y
EP-A-0 273 061. Sin embargo, en
lugar de provocar la rotura del elemento ahuecado, el encendido del
cordón detonante provoca, en este caso, el cizallamiento de los
remaches que sirven para ensamblar los dos elementos, antes de su
separación. A este efecto, los remaches son huecos y de pequeño
diámetro.
Cuando los elementos que se van a separar son
estructuras de tipo sandwich, se ha propuesto alojar el tubo de
expansión pirotécnica en una parte de estas estructuras desprovista
de alma alveolar. El encendido del cordón detonante tiene entonces
como efecto cortar las partes del recubrimiento de la estructura
situadas frente a dicho tubo. Se han descrito disposiciones de este
tipo en los documentos FR-A-2 779
223 y FR-A-2 779 224.
En el documento
FR-A-2 779 222, se describe una
disposición comparable, en la que los dos elementos están unidos
inicialmente uno al otro por medio de al menos una pieza de conexión
encolada. Durante el encendido, la expansión del tubo provoca el
despegado de la pieza de conexión y la separación de los dos
elementos.
En resumen, todos los dispositivos conocidos de
separación pirotécnica asociados a piezas metálicas realizan la
separación de las citadas piezas comandando la rotura de una de
ellas o el cizallamiento de los órganos que aseguran el ensamblaje.
Esto es lo mismo, en general, en el caso de los dispositivos
asociados a piezas de materiales compuestos.
La única excepción se refiere al caso del
dispositivo descrito en el documento
FR-A-2 779 222, en el que el corte
de uno de los dos elementos se sustituye por el despegado de una
pieza de conexión encolada. Sin embargo, este tipo de dispositivo
no puede ser utilizado más que para conectar elementos de materiales
compuestos.
El documento
EP-A-0 297 992 describe un
dispositivo conforme a la porción
pre-caracterizadora de la reivindicación 1, en el
que la composición pirotécnica está constituida por un miembro
hinchable conectado a un generador pirotécnico de gas.
La invención tiene por objeto la realización de
un dispositivo de separación pirotécnica cuya concepción original
le permite separar elementos de materiales cualesquiera, en especial
metálicos, sin que ello entrañe la rotura de ninguna pieza.
De acuerdo con la invención, este resultado se
ha obtenido por medio de un dispositivo de conexión provisional y
de separación pirotécnica conforme a la reivindicación 1.
En esta disposición, la conexión provisional
entre los dos elementos está asegurada conjuntamente por los
órganos de conexión, que entran en contacto con los citados
elementos cuando éstos ocupan su posición de ensamblaje, y por el
órgano móvil, que mantiene los órganos de conexión en su posición de
ensamblaje mientras que no se haga uso de la composición
pirotécnica.
Según un modo de realización preferida de la
invención, los dos elementos son cilíndricos u ovales, y el órgano
móvil comprende ventajosamente una parte deformable que rodea al
órgano de conexión cuando el órgano móvil ocupa su primera
posición. Esta parte deformable está también equipada con medios de
apriete.
Con preferencia, la parte deformable del órgano
móvil comprende segmentos anulares distintos, de los que cada uno
se ha conectado por su parte central con una parte principal del
órgano móvil, estando los medios de apriete interpuestos entre los
extremos adyacentes de los segmentos.
Los medios de apriete pueden comprender, en
especial, órganos de tracción que apoyan sobre bridas solidarias
con los extremos adyacentes de los segmentos.
Siempre según el modo de realización preferida
de la invención, cada órgano de conexión comprende una grapa que
incluye una cara interior dotada de una primera parte sobresaliente
y de una segunda parte sobresaliente, recibidas respectivamente en
una primera parte hueca formada en el primer elemento y en una
segunda parte hueca formada en el segundo elemento, cuando el
órgano de conexión está en su posición de ensamblaje.
Ventajosamente, el dispositivo comprende tantas
grapas como segmentos anulares, y cada segmento anular rodea a una
de las grapas cuando el órgano de conexión está en su posición de
ensamblaje.
Ahora se va a describir, a título de ejemplo
ilustrativo y no limitativo, un modo de realización preferida de la
invención, con referencia a los dibujos anexos, en los que:
La Figura 1 es una vista en perspectiva que
representa una parte de un dispositivo de conexión provisional y de
separación pirotécnica conforme a la invención, interpuesto entre
dos elementos cilíndricos colocados extremo con extremo, uno encima
del otro;
La Figura 2 es una vista en corte del
dispositivo de la Figura 1, con anterioridad a la utilización de la
composición pirotécnica, y
La Figura 3 es una vista en corte comparable a
la Figura 2, que representa el dispositivo tras la utilización de
la composición pirotécnica.
En las Figuras 1 a 3 se ha representado un modo
de realización preferida de un dispositivo 10 de conexión
provisional y de separación pirotécnica, situado entre un primer
elemento 12 y un segundo elemento 14.
El primer elemento 12 y el segundo elemento 14
están constituidos ventajosamente, ya sea como dos elementos
anulares, sensiblemente del mismo diámetro, como ilustran las
figuras, o ya sea mediante dos paneles de forma oval. En los dos
casos, los elementos 12 y 14 han sido previstos para ser ensamblados
extremo con extremo. En el modo de realización que se ha
representado, también están situados uno encima del otro.
El dispositivo 10 conforme a la invención está
situado en la zona de conexión entre los dos elementos 12 y 14.
Éste comprende principalmente al menos un órgano 16 de conexión, un
órgano móvil 18, y una composición pirotécnica 20 de concepción
tradicional.
En el modo de realización que se ha representado
en las Figuras, el dispositivo 10 comprende varios órganos 16 de
conexión dispuestos extremo con extremo por toda la periferia de la
zona de conexión entre los elementos 12 y 14. De manera más
precisa, cada uno de los órganos 16 de conexión está materializado
por una grapa que monta a horcajadas en las partes extremas
colindantes con los elementos 12 y 14, y se extiende sobre una parte
de la circunferencia de la zona de conexión. En la posición normal
de montaje representada en las Figuras 1 y 2, cada una de las
grapas está en contacto simultáneamente con el elemento 12 y con el
elemento 14, de tal modo que los citados elementos quedan unidos
uno al otro de manera rígida.
De forma más precisa, cada una de las grapas
formadas por los órganos 16 de conexión comprende una cara interior,
vuelta hacia los elementos 12 y 14, y en la que se ha formado una
primera parte 22 sobresaliente y una segunda parte 24
sobresaliente. Cuando las grapas están en su posición de ensamblaje,
la primera parte 22 sobresaliente y la segunda parte 24
sobresaliente son recibidas normalmente en una primera parte 26
hueca y en una segunda parte 28 hueca, formadas respectivamente en
las superficies exteriores del primer elemento 12 y del segundo
elemento 14. En el modo de realización que se ha representado, las
partes 26 y 28 huecas consisten en ranuras anulares formadas en las
proximidades de los extremos adyacentes de los elementos 12 y
14.
Esta disposición asegura la conexión rígida
entre los elementos 12 y 14 cuando las grapas que materializan los
órganos 16 de conexión son mantenidas en su posición de montaje por
medio del órgano móvil 18, como se describe en lo que sigue.
Las grapas que materializan los órganos 16 de
conexión presentan una superficie exterior lisa, de tal modo que
las superficies exteriores del conjunto de grapas forman un cilindro
de diámetro constante cuando las grapas ocupan su posición de
ensamblaje.
El órgano móvil 18 se ha montado en el primer
elemento 12 de modo que puede deslizar sobre éste, paralelamente a
su eje.
De manera más precisa, el órgano móvil 18
comprende una parte principal 30 en forma de contera cilíndrica,
que rodea al primer elemento 12 en las proximidades de su extremo
previsto para ser conectado al segundo elemento 14. La parte
principal 30 del órgano móvil 18 es susceptible de deslizar de
manera estanca sobre la superficie exterior de un escalonamiento 32
que sobresale desde la superficie exterior del primer elemento 12. A
este efecto, se ha montado una junta 34 de estanquidad sobre la
superficie exterior del escalonamiento 32, y está en contacto
estanco con la superficie interior de la parte principal 30.
En el extremo más alejado del segundo elemento
14, la parte principal 30 del órgano móvil 18 está equipada, en su
superficie interior, con un escalonamiento 36. La superficie
interior de este escalonamiento 36 está capacitada para deslizar de
forma estanca sobre la superficie exterior del primer elemento 12. A
este efecto, se ha montado una junta 38 de estanquidad en la
superficie interior del escalonamiento 36, y está en contacto
estanco con la superficie exterior del primer elemento 12.
Las caras enfrentadas de los escalonamientos 32
y 36 presentan vaciados con secciones sensiblemente semicirculares,
de modo que definen entre sí un alojamiento en el que se recibe la
composición pirotécnica 20. Cuando los elementos 12 y 14 están
conectados uno al otro por medio del dispositivo 10 conforme a la
invención, el órgano móvil 18 ocupa una primera posición, ilustrada
en las Figuras 1 y 2. En esta primera posición, el escalonamiento
36 del órgano móvil 18 está prácticamente apoyado contra el
escalonamiento 32 del primer elemento 12.
Por el extremo opuesto al escalonamiento 36, el
órgano móvil 18 comprende una parte deformable 40. En la primera
posición del órgano móvil 18, ilustrada en las Figuras 1 y 2, la
parte deformable 40 rodea a las grapas que materializan los órganos
16 de conexión.
Según ilustra de manera más precisa la Figura 1,
la parte deformable 40 del órgano móvil 18 comprende una pluralidad
de segmentos anulares 42. Los segmentos anulares 42 están
dispuestos, extremo con extremo, por toda la circunferencia de la
zona de unión, todo esto siendo distintos o estando separados unos
de otros. Los mismos se han realizado en una sola pieza con la
parte principal 30, a la que se han conectado en su zona
central.
Cuando el órgano móvil 18 ocupa su primera
posición, la parte deformable 40 rodea apretadamente las grapas que
materializan los órganos 16 de conexión. De manera más precisa,
cuando el órgano móvil está en su primera posición, el número de
segmentos anulares 42 es, con preferencia, idéntico al de grapas que
materializan los órganos 16 de conexión, y cada uno de los
segmentos 42 rodea apretadamente a una de las grapas. Por
consiguiente, la conexión rígida entre los elementos 12 y 14 está
entonces asegurada.
Según ilustra asimismo la Figura 1, la parte
deformable 40 del órgano móvil 18 está equipada con medios 44 de
apriete. Estos medios 44 de apriete permiten asegurar el
mantenimiento del órgano móvil 18 en su primera posición mientras
no se haga uso de la composición pirotécnica 20. Éstos permiten
también garantizar la rigidez de la conexión así asegurada entre
los elementos 12 y 14.
En el modo de realización que se ha
representado, los medios 44 de apriete están interpuestos entre los
extremos adyacentes de los segmentos anulares 42.
De manera más precisa, cada uno de los extremos
circunferenciales de los segmentos 42, está equipado con una brida
46, por su cara vuelta hacia el exterior con relación a los
elementos 12 y 14. Los medios 44 de apriete están entonces
materializados por órganos de tracción tales como los bulones 48.
Cada uno de los bulones 48 está orientado en el sentido de la
circunferencia de los elementos 12 y 14, y apoya sobre dos bridas 46
portadas por los extremos adyacentes de dos segmentos 42,
atravesando los orificios que se han formado en las citadas bridas
46.
Gracias a la disposición que se acaba de
describir, es posible bloquear la parte deformable 40 del órgano
móvil 18, apretando cada uno de los bulones 48. En efecto, el
apriete de cada bulón 48 tiene como efecto aproximar, unos a otros,
los extremos adyacentes de los segmentos anulares 42. Dado que los
segmentos 42 no están conectados a la parte principal 30 del órgano
móvil 18 más que en sus partes centrales, esto tiene como efecto
deformar los extremos de los segmentos 42 hacia los órganos 16 de
conexión alrededor de los cuales se encuentran los segmentos. Se
realiza así el bloqueo de los segmentos 42 sobre los órganos 16 de
conexión, lo que tiene como efecto, por una parte, inmovilizar el
órgano móvil 18 en su primera posición ilustrada en las Figuras 1 y
2 y, por otra parte, conectar rígidamente entre sí los elementos 12
y 14, por medio de los órganos 16 de conexión.
Cuando se enciende el cordón detonante de la
composición pirotécnica 20, los gases liberados tienen como efecto,
según se ha ilustrado esquemáticamente en la Figura 3, desplazar el
órgano móvil 18, alejándolo del segundo elemento 14, es decir,
hacia abajo en la Figura 3. El desplazamiento del órgano móvil 18
tiene como efecto decalar completamente la parte deformable 40 de
éste con relación a los órganos 16 de conexión. La fuerza de
mantenimiento ejercida hasta ese momento por los medios 44 de
apriete, queda suprimida instantáneamente, y los órganos de
conexión pueden separar por tanto los elementos 12 y 14, según se ha
representado en la Figura 3.
El encendido de la composición pirotécnica 20
tiene así como efecto suprimir la conexión entre los elementos 12 y
14. Los elementos 12 y 14 son así separados uno del otro sin rotura
de ninguna pieza. Por consiguiente, los inconvenientes que se
derivan de una rotura de ese tipo, han sido así suprimidos.
Bien entendido, la invención no está limitada al
modo de realización que se acaba de describir a título de ejemplo.
Así, según se ha mencionado ya, el dispositivo según la invención
puede ser igualmente utilizado para conectar, y después separar,
elementos con geometrías diferentes, y en especial ovales.
Claims (6)
1. Dispositivo de conexión provisional y de
separación pirotécnica, que comprende una composición pirotécnica
(20) montada en una zona de conexión entre dos elementos (12, 14)
que se han de separar, ocupando al menos un órgano (16) de conexión
normalmente una posición de ensamblaje en la que el citado órgano de
conexión está en contacto simultáneamente con cada uno de los
citados elementos (12, 14), y un órgano móvil (18) que ocupa
normalmente una primera posición, en la que mantiene al órgano (16)
de conexión en su posición de ensamblaje, estando la composición
pirotécnica (20) dispuesta de modo que desplaza el órgano móvil (18)
hasta una segunda posición, en la que libera al órgano de conexión,
durante una utilización de la citada composición pirotécnica (20),
caracterizado porque el órgano móvil (18) es susceptible de
desplazarse sobre uno primero (12) de los citados elementos, y la
composición pirotécnica (20) está alojada entre dos escalonamientos
(36, 32) formados respectivamente en el órgano móvil (18) y en el
primer elemento (12), de tal modo que el órgano (16) de conexión
está aprisionado en su posición de ensamblaje cuando el citado
órgano móvil (18) ocupa su primera posición, y porque la
utilización de la composición pirotécnica (20) tiene como efecto
desplazar el órgano móvil (18), alejándolo del segundo elemento
(14), y liberar el órgano móvil (18).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
que los dos elementos (12, 14) son cilíndricos u ovales, y el
órgano móvil (18) comprende una parte (40) deformable que rodea al
órgano (16) de conexión cuando el órgano móvil (18) ocupa su
primera posición, estando la citada parte (40) deformable equipada
con medios (44) de apriete.
3. Dispositivo según la reivindicación 2, en el
que la parte (40) deformable del órgano móvil (18) comprende
segmentos (42) anulares distintos, de los que cada uno se encuentra
conectado en su centro a una parte (30) principal del órgano móvil
(18), estando los medios (44) de apriete intercalados entre los
extremos adyacentes de los segmentos (42).
4. Dispositivo según la reivindicación 3, en el
que los medios (44) de apriete comprenden órganos (48) de tracción
que apoyan en bridas (46) solidarias con los extremos adyacentes de
los segmentos (42).
5. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4, en el que cada órgano (16) de conexión
comprende una grapa que incluye una cara interior dotada de una
primera parte (22) sobresaliente y de una segunda parte (24)
sobresaliente, recibidas respectivamente en una primera parte (26)
hueca formada en el primer elemento (12) y en una segunda parte
(28) hueca formada en el segundo elemento (14), cuando el órgano
(18) de conexión está en su posición de ensamblaje.
6. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 3 y 4, combinada con la reivindicación 5, en el
que dicho dispositivo (10) comprende tantas grapas (16) como
segmentos (42) anulares, rodeando cada segmento (42) anular a una
de las grapas (16) cuando el órgano (18) de conexión está en su
posición de ensamblaje.
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