ES2262101T3 - Accionador pirotecnico con empuje variable. - Google Patents
Accionador pirotecnico con empuje variable.Info
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Abstract
Accionador pirotécnico (1, 1a, 1b, 1c) que comprende un generador de gas pirotécnico (7), una cámara de combustión (3) y un pistón (9) que puede desplazarse en una cámara de deslizamiento (5) bajo el efecto de los indicados gases, caracterizado porque el indicado accionador (1, 1a, 1b, 1c) comprende un dispositivo de obturación (4, 4a, 4b, 4c) que se aplica después de la activación de dicho accionador (1, 1a, 1b, 1c) para, por una parte, cerrar la cámara de deslizamiento (5) y, por otra parte, asegurar la despresurización de la cámara de combustión (3).
Description
Accionador pirotécnico con empuje variable.
El ámbito técnico de la invención es el de los
accionadores pirotécnicos que comprenden un pistón y que tienen por
función esencial ejercer un empuje para desplazar un objeto haciendo
salir el pistón. Los accionadores pirotécnicos según la invención
están particularmente adaptados para ser utilizados en sistemas de
seguridad utilizados en vehículos automóviles y destinados, por
ejemplo, para amortiguar el desplazamiento de ciertas piezas que
han sido puestas en movimiento en un choque mecánico del vehículo
automóvil con un elemento exterior, como por ejemplo un cinturón de
seguridad, el protector delantero del vehículo, la columna de
dirección o el capó del vehículo en el caso de un atropello frontal
entre el vehículo y un peatón.
Los accionadores pirotécnicos que utilizan un
pistón han sido ya objeto de varias solicitudes de patente.
Se puede citar la patente EP 0 550 321 que
describe un cilindro pirotécnico de recorrido amortiguado que puede
ser utilizado en cualquier tipo de sistema de absorción de energía.
Este cilindro comprende un generador de gas pirotécnico, un pistón,
una cámara de combustión de materias pirotécnicas y una cámara de
contra-presión así como una cámara intermediaria
comprendida en la indicada cámara de combustión y un extremo del
pistón. Un canal conecta la cámara intermediaria con la cámara de
contra-presión. Los gases emitidos por el generador
ponen bajo presión la cámara intermediaria para oponerse al
movimiento del pistón y así amortiguar su recorrido, siendo
conducida una parte de los indicados gases por el canal hacia la
cámara de contra-presión.
La solicitud de patente FR 2 824 875 se refiere
a un accionador pirotécnico que presenta un cuerpo, un pistón, y
una arandela de retención de dicho pistón en el indicado cuerpo.
Según la posición inicial del pistón en el cuerpo, el accionador
puede, bien sea ejercer un empuje sobre un objeto haciendo salir el
indicado pistón de dicho cuerpo, o liberar una pieza mecánica
metiendo el pistón en el indicado cuerpo.
Los accionadores pirotécnicos descritos en estas
dos patentes tienen un funcionamiento nominal caracterizado por un
desplazamiento de amplitud constante del pistón, produciendo por
consiguiente un efecto único sobre las piezas u objetos destinados
a interactuar con los indicados accionadores. Los accionadores
pirotécnicos según la invención hacen intervenir un dispositivo
mecánico de regulación de presión en la cámara de deslizamiento del
pistón que permite controlar la amplitud de desplazamiento del
mencionado pistón. De esta manera, los accionadores pirotécnicos
según la invención son de efecto de empuje variable o incluso de
recorrido parametrable y pueden por consiguiente adaptarse a una
pluralidad de configuraciones que necesitan un desplazamiento más o
menos importante del pistón.
El objeto de la presente invención se refiere a
un accionador pirotécnico que comprende un generador de gas
pirotécnico, una cámara de combustión y un pistón que puede
desplazarse en una cámara de deslizamiento bajo el efecto de los
indicados gases, caracterizado porque el indicado accionador
comprende un dispositivo de obturación utilizado después de la
activación de dicho accionador para, por una parte, cerrar la cámara
de deslizamiento y, por otra parte, asegurar la despresurización de
la cámara de combustión.
En efecto, la amplitud de desplazamiento del
pistón en la cámara de deslizamiento está relacionada con el nivel
de presión alcanzado en la indicada cámara. La obturación de esta
cámara inmoviliza el pistón en una posición determinada. Una vez
asegurado este cierre, los gases se acumulan entonces en la cámara
de combustión, de forma desconsiderada, con un riesgo de estallido
nada despreciable. Por consiguiente es necesario asegurar la
despresurización de la cámara de combustión lo más rápidamente
posible después de la obturación de la cámara de deslizamiento.
Ventajosamente, el dispositivo de obturación es
autónomo y puede ser activado a partir de una unidad de control.
El desacoplamiento del activamiento del
dispositivo de obturación con el del activamiento del accionador
contribuye a aumentar la flexibilidad de utilización de dicho
accionador permitiendo una intervención libre del usuario en el
momento que lo juzgue más oportuno.
De forma preferencial, el dispositivo de
obturación se incluye en la cámara de combustión y está en contacto
con la cámara de deslizamiento.
Según un modo de realización preferido, el
dispositivo de obturación está constituido por una pieza corredera
apta para desplazarse bajo el efecto, de un motor en un recinto de
deslizamiento.
Según una particularidad de este modo de
realización, el motor es un generador de gas pirotécnico.
Según un modo de realización preferido de la
invención, el generador de gas pirotécnico está provisto de un
sistema de encendido y de una carga pirotécnica generadora de
gas.
Según otra particularidad, el desplazamiento de
la pieza corredera se realiza según un eje perpendicular al del
desplazamiento del pistón.
Según una primera variante de realización, el
recinto de deslizamiento está provisto de un respiradero, estando
el recinto de deslizamiento y la cámara de combustión aisladas una
de la otra por un velo de material. De esta manera, el recinto de
deslizamiento y la cámara de combustión no se comunican entre si, y
el indicado recinto constituye un espacio abierto al exterior por
mediación del respiradero.
Según una particularidad de esta primera
variante, la pieza corredera es hueca y presenta un extremo
cortante, de forma que el desplazamiento de la indicada pieza dentro
del recinto de deslizamiento produzca primeramente la ruptura del
velo de material, luego, simultáneamente, la obturación de la cámara
de deslizamiento del pistón y la puesta en comunicación de la
cámara de combustión con el recinto de deslizamiento. De forma más
precisa, el extremo cortante de la pieza corredera se pone en
contacto con el velo de material y luego lo traspasa, mientras que
la parte hueca de la pieza corredera se vuelve un conducto que
asegura el paso entre la cámara de combustión y el recinto de
deslizamiento. La obturación de la cámara de deslizamiento se
realiza por mediación de una parte de la pared lateral de la pieza
corredera.
Según una segunda variante de realización, la
cámara de combustión presenta al menos un respiradero que desemboca
en el exterior de dicho accionador de forma que el dispositivo de
obturación, que inicialmente obtura el indicado respiradero y
permite la comunicación entre la cámara de deslizamiento y la cámara
de combustión, se desplaza para obturar la cámara de deslizamiento
y liberar el respiradero para evacuar los gases de la cámara de
combustión.
Según una particularidad de esta segunda
variante de realización, la pieza corredera es atravesada por un
canal que une inicialmente la cámara de combustión con la cámara de
deslizamiento, siendo la indicada pieza apta para desplazarse en el
espacio de deslizamiento bajo el efecto del motor, de forma que el
canal conecte la cámara de combustión con el exterior del
accionador a nivel del respiradero.
Según una tercera variante de realización, la
cámara de combustión presenta una zona de fragilización, de forma
que el dispositivo de obturación que inicialmente permite la
comunicación entre la cámara de deslizamiento y la cámara de
combustión se desplace para obturar la cámara de deslizamiento y
provocar la apertura de la cámara de combustión a nivel de su zona
de fragilización.
Según una particularidad de esta tercera
variante, la pieza corredera es hueca y presenta un extremo
cortante, de forma que el desplazamiento de la indicada pieza dentro
del recinto de deslizamiento produzca la obturación de la cámara de
deslizamiento y provoque, por impacto mecánico, la ruptura de la
zona de fragilización para evacuar los gases procedentes del
generador hacia el exterior de dicho accionador. En esta variante,
una vez obturada la cámara de deslizamiento, la pieza hueca hace las
veces de conducto para conducir los gases de la cámara de
combustión hacia el exterior del accionador.
Según una cuarta variante de realización, la
cámara de combustión presenta un opérculo calibrado apto para
romperse más allá de una presión umbral para evacuar los gases hacia
el exterior del accionador.
Preferentemente, el pistón presenta un cuerpo
prolongado por un vástago, siendo el diámetro de dicho cuerpo
sustancialmente inferior al del de la cámara de deslizamiento.
Según un modo de realización preferido de la
invención, el accionador comprende un dispositivo
anti-retorno que impide el movimiento de retorno
del pistón hacia el interior de la cámara de deslizamiento.
Según un modo de realización preferido de la
invención, la cámara de deslizamiento está situada entre el
dispositivo de obturación y el cuerpo del pistón.
Según la invención, el accionador puede
comprender medios de resistencia al movimiento del pistón creado
bajo el efecto de los gases. Según una particularidad, estos medios
de resistencia están constituidos por un muelle dispuesto alrededor
del vástago del pistón. Colocando medios de resistencia al
movimiento del pistón, se obtiene entonces un accionador de
recorrido parametrable. La fuerza necesaria para desplazar el
pistón se conoce y va en función de la constante de rigidez del
muelle interno respecto al accionador.
Los accionadores pirotécnicos según la
invención, presentan la ventaja de ser autónomos y de tener una
voluminosidad reducida gracias a una gran sencillez de concepción.
Pueden por consiguiente ser fácilmente introducidos en cualquier
tipo de dispositivo u objeto que necesite las funciones requeridas
por dichos accionadores. Presentan, además todas las ventajas
relacionadas con la utilización de cargas pirotécnicas, a saber:
fiabilidad debida al control del encendido, voluminosidad reducida
debida al pequeño tamaño de las cargas pirotécnicas, y gran
variabilidad de los efectos debido a la diversidad de composiciones
pirotécnicas que pueden ser utilizadas por estos accionadores. Por
último, la utilización de cargas pirotécnicas permite un encendido
secuencial perfectamente controlado entre el accionador y el
dispositivo de obturación.
Se facilita a continuación la descripción
detallada de un modo de realización preferido de la invención
haciendo referencia a las figuras 1 a 5B.
La figura 1A es una vista en sección axial
longitudinal de un accionador pirotécnico según un primer modo de
realización de la invención que no ha funcionado todavía.
La figura 1B es el dispositivo de absorción de
la figura 1A pero después de haber funcionado.
La figura 2A es una vista en sección axial
longitudinal de un accionador pirotécnico según un segundo modo de
realización de la invención que no ha funcionado todavía.
La figura 2B es el dispositivo de absorción de
la figura 2A pero después de haber funcionado.
La figura 3A es una vista en sección axial
longitudinal de un accionador pirotécnico según un tercer modo de
realización de la invención que no ha funcionado todavía.
La figura 3B es el dispositivo de absorción de
la figura 3A pero después de haber funcionado.
La figura 4 es una vista en sección axial
longitudinal de un accionador pirotécnico según un cuarto modo de
realización de la invención que no ha funcionado todavía.
Las figuras 5A y 5B representan dos modos de
realización distintos de un dispositivo anti-retorno
adaptado al accionador para impedir el movimiento del pistón en
sentido inverso.
El accionador (1, 1a, 1b, 1c) pirotécnico según
la invención está destinado para ejercer un efecto de empuje contra
una pieza exterior. La resistencia ejercida por esta pieza exterior
se materializa en las figuras 1A a 4 por un muelle R fijado sobre
una placa y colocado en oposición al movimiento del pistón 9 del
accionador (1, 1a, 1b, 1c) según la invención, descrito a
continuación.
Haciendo referencia a las figuras 1A a 4, un
accionador pirotécnico (1, 1a, 1b, 1c) según la invención está
constituido por un cuerpo hueco 2 que delimita tres partes distintas
en continuidad las unas de las otras: una cámara de combustión 3
prolongada por un dispositivo de obturación 4, así mismo prolongado
por una cámara de deslizamiento 5. La cámara de combustión 3, que
es cilíndrica, presenta en uno de sus extremos un sistema de
encendido 6 electropirotécnico y aloja un generador de gas
pirotécnico 7. El otro extremo de la indicada cámara 3 presenta una
abertura que desemboca por mediación de un paso 8 en la cámara de
deslizamiento 5 que tiene también una forma cilíndrica y en la cual
se aloja un pistón 9 que comprende un cuerpo cilíndrico 10
prolongado por un vástago central 11 de diámetro más pequeño. El
cuerpo 10 del pistón 9 tiene un diámetro sustancialmente inferior
al del diámetro de la pared interna de la cámara de deslizamiento 5,
de forma que el indicado pistón 9 pueda deslizarse de forma estanca
en la indicada cámara 5. Juntas de estanqueidad pueden estar
previstas en el pistón 9 para obtener una estanqueidad perfecta. La
cámara de deslizamiento 5 presenta en uno de sus extremos una
abertura, de la cual emerge el extremo libre del vástago central 11
del pistón 9, estando el indicado extremo libre cubierto por un
tapón 12 que presenta una superficie circular plana 13. El eje de
revolución de la cámara de combustión 3 se confunde con el eje de
revolución de la cámara de deslizamiento 5. El paso 8 que une la
cámara de combustión 3 con la cámara de deslizamiento 5 está
parcialmente delimitado por un dispositivo de obturación (4, 4a,
4b, 4c) que tiene la forma de un cilindro hueco en el cual se aloja
una pieza de corredera (15, 15a, 15b, 15c).
El dispositivo de obturación (4, 4a, 4b, 4c)
presenta un codo que permite definir dos partes rectilíneas,
perpendiculares entre si. La primera parte comprende en su extremo
libre un sistema de encendido electropirotécnico secundario 16, y
la segunda parte, que comprende la indicada pieza corredera (15,
15a, 15b, 15c) define un recinto de deslizamiento (14, 14a, 14b,
14c) para la indicada pieza corredera (15, 15a, 15b, 15c). El eje
del recinto de deslizamiento (14, 14a, 14b, 14c es perpendicular al
eje de la cámara de combustión 3 y con el de la cámara de
deslizamiento 5.
Preferentemente, el accionador (1, 1a, 1b, 1c,
1d) comprende un dispositivo anti-retorno que impide
el movimiento de retorno del pistón 9 hacia el interior de la
cámara de deslizamiento 5. Según la invención, una vez que, bajo la
presión de los gases presentes en la cámara de deslizamiento 5, el
pistón 9 ha alcanzado una posición determinada, gracias al
dispositivo anti-retorno, ya no puede deslizarse en
sentido inverso, es decir hacia el interior de la cámara de
deslizamiento 5. Con referencia a la figura 5B, este dispositivo
anti-retorno podrá estar constituido por ejemplo por
bolas 100 alojadas en una parte del pistón 9. En un retorno del
pistón 9 hacia el interior de la cámara de deslizamiento, las bolas
100 siguen un perfil troncocónico 101 formado en la pared lateral
del pistón 9 y rozan así contra la pared interna 50 del cilindro que
delimita la cámara de deslizamiento 5 del pistón 9. Las bolas 100
permiten así evitar el retroceso del pistón 9 hacia el interior de
la cámara de deslizamiento 5 y detener el pistón 9 en la posición
determinada por la presión de los gases presentes en la cámara de
deslizamiento 5. Según una variante de realización representada en
la figura 5A, el dispositivo anti-retorno, está
constituido por una arandela 110 provista de muescas introducida
alrededor del vástago 11 del pistón 9, y alojada en una garganta 51
anular formada sobre la pared interna 50 del cilindro que delimita
la cámara de deslizamiento 5 del pistón 9. La arandela 110 tiene una
forma convergente según el sentido de empuje del pistón 9. El
diámetro del orificio central de la arandela se determina de forma
que la arandela 110 se encuentre en contacto con el vástago 11 del
pistón 9. Cuando el pistón se desplaza en el sentido de la flecha
en la figura 5A para ejercer un empuje, el vástago 11 se desliza con
relación a la arandela 110 y se saca así del accionador. En un
movimiento en sentido inverso, la arandela 110 mantenida en la
garganta 51 es solicitada hacia el interior y gracias a su
convergencia bloquea el retorno del pistón 9 hacia el interior de
la cámara de deslizamiento 5.
Las primeras etapas de funcionamiento de un
accionador pirotécnico (1, 1a, 1b, 1c) según la invención,
presentadas a continuación, son idénticas para todos los modos de
realización descritos a continuación con referencia a las figuras
1A a 4.
Un impulso eléctrico de activación llega al
sistema de encendido 6 electropirotécnico que se activa entonces e
inicia el generador de gas pirotécnico 7.
Los gases emitidos por el generador 7 llegan a
la cámara de deslizamiento 5 por mediación del paso 8, poniéndose
la indicada cámara 5 entonces bajo presión. Más allá de una presión
límite en la indicada cámara 5, función de la rigidez del muelle R,
el pistón 9 inicia un desplazamiento. En el transcurso de esta fase
de desplazamiento contra orden de una unidad de control que envía al
cabo de un tiempo predeterminado un impulso eléctrico al sistema de
encendido 16 del dispositivo de obturación (4, 4a, 4b, 4c) el
indicado dispositivo (4, 4a, 4b, 4c) se dispara provocando el
desplazamiento de la pieza corredera (15, 15a, 15b, 15c) en el
recinto de deslizamiento (14, 14a, 14b, 14c) bajo el efecto de los
gases emitidos por el indicado sistema de encendido 16.
En lo que sigue de la descripción, solo algunas
piezas que han sido modificadas estructuralmente entre los
diferentes modos de realización, toman una nueva referencia para
cada modo de realización descrito.
Según un primer modo de realización de la
invención representado en las figuras 1A y 1B, el indicado recinto
14 está separado del paso 8 por mediación de un velo de material 17
y presenta un respiradero 18 que desemboca en el exterior de dicho
accionador 1. El indicado recinto 14 define por consiguiente un
espacio abierto separado a la vez de la cámara de combustión 3 y de
la cámara de deslizamiento 5 del pistón 9. Según este primer modo
de realización, la pieza corredera 15 está constituida por una pieza
cilíndrica hueca que presenta una abertura en su pared lateral y
que comprende un extremo abierto, cortante y biselado 19. La pieza
corredera 15 está situada en el recinto de deslizamiento 14 de forma
que su extremo cortante se encuentre frente al velo de material
17.
Según el primer modo de realización, el extremo
cortante 19 de la indicada pieza 15 produce la ruptura del velo de
material 17, estableciendo una comunicación entre la cámara de
combustión 3 y el recinto de deslizamiento 14 por mediación de la
pieza corredera 15 que crea así un nuevo paso. Simultáneamente a
esta puesta en comunicación, la pieza 15 obtura, gracias a una
parte de su pared lateral, la cámara de deslizamiento 5. Los gases
emitidos por el generador pirotécnico 7 situado en la cámara de
combustión 3 no penetran ya en la cámara de deslizamiento 5 y son
entonces desviados hacia el recinto de deslizamiento 14 que los
evacúan hacia el exterior por mediación de su respiradero 18. La
cámara de deslizamiento 5 al no estar ya alimentada por gas, el
pistón 9 que experimenta a uno y otro lado dos fuerzas contrarias
detiene su recorrido y permanece inmovilizado en esta posición. El
mantenimiento del pistón 9 en posición inmóvil está asegurado
igualmente por un dispositivo anti-retorno tal como
se ha descrito anteriormente con referencia a las figuras 5A o
5B.
Según un segundo modo de realización de la
invención representado en las figuras 2A y 2B, la pieza de
corredera 15a es atravesada transversalmente por un canal 150a. Con
referencia a la figura 2A, la pieza corredera 15a está posicionada
inicialmente de forma que el canal 150a se coloque frente al paso 8
que une la cámara de deslizamiento 5 con la cámara de combustión 3
con el fin de liberar el indicado paso 8 para dejar pasar los gases
procedentes de la cámara de combustión 3. Según este segundo modo de
realización, la cámara de combustión 3 está perforada por un
orificio 30a que desemboca en el recinto de deslizamiento 14a. La
pieza corredera 15a está posicionada inicialmente con el fin de
obturar el indicado orificio 30a. Según la invención, como se ha
representado en la figura 2A, inicialmente, los gases procedentes de
la cámara de combustión 3 solo pueden por consiguiente pasar por el
paso 8 abierto por mediación del canal 150 formado a través de la
pieza corredera 15a. Otro orificio 18a está formado en el recinto de
deslizamiento 14 sustancialmente frente al orificio 30a formado en
la cámara de combustión 3.
Según este segundo modo de realización, el
movimiento de la pieza corredera 15a bajo el efecto de los gases
emitidos por el sistema de encendido 16 provoca la obturación del
paso 8 entre la cámara de combustión 3 y la cámara de deslizamiento
5. La pieza corredera 15a se desplaza bajo la acción de los gases
hasta una posición de tope en la cual se obtura el paso 8 que
conecta la cámara de combustión 3 con la cámara de deslizamiento y
en la cual su canal 150a se coloca frente al orificio 30a formado en
la cámara de combustión 3 y del orificio 18a formado en el recinto
de deslizamiento 14 que desemboca en el exterior del accionador. De
esta manera los gases producidos en la cámara de combustión 3 que
no pueden ya juntarse en la cámara de deslizamiento 5 debido al
cierre del paso 8 por la pieza corredera 15a, son evacuados hacia el
exterior del accionador 1 por el orificio 18a.
El orificio 30a formado en la cámara de
combustión 3, el canal 150a y el orificio 18a que desembocan en el
exterior del accionador forman así un respiradero para la cámara de
combustión 3. Como en el primer modo de realización, la obturación
de la cámara de deslizamiento 5 inmoviliza la posición del pistón en
esta cámara 5. El dispositivo anti-retorno permite
al pistón 9 permanecer en esta posición incluso si una bajada de
presión se produce en la cámara de deslizamiento 5.
Según un tercer modo de realización representado
en las figuras 3A y 3B, el recinto de deslizamiento 14b del
dispositivo de obturación 4b en comunicación con la cámara de
combustión 3 comprende una zona de fragilización 18b, constituida
por ejemplo por un opérculo frangible, situado en el extremo de
final de recorrido de la pieza corredera 15b en su recinto de
deslizamiento 14b. La pieza corredera 15b del dispositivo de
obturación 4b es del mismo tipo que la integrada en el accionador 1
según el primer modo de realización. Esta pieza corredera 15b está
por consiguiente constituida por una pieza cilíndrica hueca 150b que
presenta una abertura en su pared lateral y que comprende un
extremo abierto, cortante y biselado 19b. La pieza corredera 15b
está colocada en el recinto de deslizamiento 14b de forma que su
extremo cortante se encuentre frente a la zona de fragilización
18b. La pieza corredera 15b, bajo el efecto de los gases producidos
por el sistema de encendido 16, se desplaza y obtura gracias a una
parte de su pared lateral, el paso 8 que une la cámara de combustión
3 con la cámara de deslizamiento 5. El desplazamiento de la pieza
corredera 15b se produce, hasta que el extremo cortante 19b de la
indicada pieza corredera 15b perfore la zona de fragilización 18b
situada por ejemplo al final del recorrido de deslizamiento de la
pieza corredera 15b. Una comunicación se establece entonces entre la
cámara de combustión 3 y el exterior del accionador 1b por
mediación de la pieza corredera 15b cuya parte hueca 150b forma un
conducto que desvía los gases hacia el orificio formado después de
la ruptura de la zona de fragilización 18b. La cámara de
deslizamiento 5 al no estar ya alimentada con gas, la fuerza
generada por la presión de los gases en la cámara de deslizamiento
5 y la fuerza de resistencia creada por el muelle R se equilibran,
el émbolo 9 detiene entonces su recorrido y permanece inmovilizado
en esta posición. Un dispositivo anti-retorno puede
permitir asegurar el mantenimiento del émbolo 9 en esta
posición.
Según un cuarto modo de realización representado
en la figura 4, la pieza corredera 15c es similar a la descrita
anteriormente con referencia al segundo modo de realización. La
pieza corredera 15c es por consiguiente una pieza maciza atravesada
por un canal 150c. Inicialmente, la pieza corredera 15c está
posicionada de forma que su canal 150c esté colocado frente al paso
8 formado entre la cámara de combustión 3 y la cámara de
deslizamiento 5. Así los gases emitidos por el generador
pirotécnico 7 pueden juntarse en la cámara de deslizamiento 5 y
permiten hacer avanzar el pistón 9 en la cámara de deslizamiento
5.
Según un cuarto modo de realización el cuerpo 2c
(figura 4) del accionador 1c comprende a nivel de la cámara de
combustión 3 un opérculo 18c calibrado apto para romperse más allá
de una presión límite que reina en la cámara de combustión 3. Según
este cuarto modo de realización, la pieza corredera 15c, bajo la
acción de los gases emitidos por el sistema de encendido 16 del
dispositivo de obturación 4c, se desplaza y obtura el paso 8 entre
la cámara de combustión 3 y la cámara de deslizamiento, impidiendo
toda entrada de los gases en el interior de la cámara de
deslizamiento 5. La fuerza generada por la presión de los gases en
la cámara de deslizamiento 5 y la fuerza de resistencia creada por
el muelle R se equilibran y el pistón 9 queda inmovilizado en esta
posición. Un dispositivo anti-retorno tal como el
descrito anteriormente con referencia a las figuras 5A y 5B puede
adaptarse al accionador 1c para evitar un retroceso del pistón 9. El
generador 7 continúa produciendo gases que son mantenidos en la
cámara de combustión 3. La presión aumenta por consiguiente en la
cámara de combustión 3 y más allá de una presión límite en la cámara
de combustión 3, el opérculo 18c calibrado se rompe, poniendo así
en comunicación la cámara de combustión 3 y el exterior del
accionador 1c. Los gases presentes en la cámara de combustión son
así evacuados hacia el exterior por el orificio formado en el
cuerpo del accionador tras la ruptura del opérculo 18c
calibrado.
El accionador pirotécnico tal como se ha
descrito anteriormente con referencia a las figuras 1A a 4 es con
efecto de empuje variable. La cantidad de gas enviada a la cámara de
deslizamiento inmoviliza el pistón en una posición determinada. Sin
embargo, la amplitud de desplazamiento del pistón va en función
completamente de la resistencia de la pieza sobre la cual se
realiza el empuje. Según la invención, es posible obtener un
accionador de recorrido parametrable integrando directamente medios
de resistencia al desplazamiento del pistón del accionador. Se
tratará por ejemplo de disponer un muelle alrededor del vástago del
pistón. La constante de rigidez de este muelle al ser conocida, la
amplitud de desplazamiento del pistón no será ya únicamente
dependiente de la resistencia de la pieza sobre la cual se realiza
el empuje.
Claims (17)
1. Accionador pirotécnico (1, 1a, 1b, 1c) que
comprende un generador de gas pirotécnico (7), una cámara de
combustión (3) y un pistón (9) que puede desplazarse en una cámara
de deslizamiento (5) bajo el efecto de los indicados gases,
caracterizado porque el indicado accionador (1, 1a, 1b, 1c)
comprende un dispositivo de obturación (4, 4a, 4b, 4c) que se
aplica después de la activación de dicho accionador (1, 1a, 1b, 1c)
para, por una parte, cerrar la cámara de deslizamiento (5) y, por
otra parte, asegurar la despresurización de la cámara de combustión
(3).
2. Accionador según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de obturación (4, 4a, 4b,
4c) es autónomo y puede ser activado a partir de una unidad de
control.
3. Accionador según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de obturación (4, 4a, 4b,
4c) se incluye en la cámara de combustión (3) y se encuentra en
contacto con la cámara de deslizamiento (5).
4. Accionador según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de obturación (4, 4a, 4b,
4c) está constituido por una pieza corredera (15, 15a, 15b, 15c)
apta para desplazarse bajo el efecto de un motor en un recinto de
deslizamiento (14, 14a, 14b, 14c).
5. Accionador según la reivindicación 4,
caracterizado porque el motor es un generador (16) de gas
pirotécnico.
6. Accionador según la reivindicación 4,
caracterizado porque el desplazamiento de la pieza corredera
(15, 15a, 15b, 15c) en el recinto de deslizamiento (14, 14a, 14b,
14c) se realiza según un eje perpendicular al del del
desplazamiento del pistón (9).
7. Accionador según la reivindicación 4,
caracterizado porque el recinto de deslizamiento (14) está
provisto de un respiradero (18), estando el recinto de
deslizamiento (14) y la cámara de combustión (3) aisladas una de la
otra por un velo de material (17).
8. Accionador (1) según la reivindicación 7,
caracterizado porque la pieza corredera (15) es hueca y
presenta un extremo cortante (19), de forma que el desplazamiento
de la indicada pieza (15) en el recinto de deslizamiento (14)
produzca primeramente la ruptura del velo de material (17), luego,
simultáneamente, la obturación de la cámara de deslizamiento (5)
del pistón (9) y la puesta en comunicación de la cámara de
combustión (3) con el recinto de deslizamiento (14).
9. Accionador (1a) según la reivindicación 4,
caracterizado porque la cámara de combustión 3 tiene al menos
un respiradero que desemboca en el exterior de dicho accionador
(1a) de forma que el dispositivo de obturación (4a), que
inicialmente obtura el indicado respiradero y permite la
comunicación entre la cámara de deslizamiento (5) y la cámara de
combustión (3), se desplace para obturar la cámara de deslizamiento
(5) y liberar el respiradero para evacuar los gases de la cámara de
combustión (3).
10. Accionador (1a) según la reivindicación 9,
caracterizado porque la pieza corredera (15a) es atravesada
por un canal (150a) que conecta inicialmente la cámara de combustión
(3) con la cámara de deslizamiento (5), siendo la indicada pieza
(15a) apta para desplazarse en el espacio de deslizamiento (14a)
bajo el efecto del motor, de forma que el canal (150a) conecte la
cámara de combustión con el exterior del accionador (1a) a nivel
del respiradero.
11. Accionador (1b) según la reivindicación 4,
caracterizado porque la cámara de combustión 3 presenta una
zona de fragilización (18b), de forma que el dispositivo de
obturación (4b) que inicialmente permite la comunicación entre la
cámara de deslizamiento (5) y la cámara de combustión (3) se
desplace para obturar la cámara de deslizamiento (5) y provoque la
apertura de la cámara de combustión (3) a nivel de su zona de
fragilización (18b).
12. Accionador (1b) según la reivindicación 11,
caracterizado porque la pieza corredera (15b) es hueca y
presenta un extremo cortante (19b), de forma que el desplazamiento
de la indicada pieza (15b) en el recinto de deslizamiento (14b)
produzca la obturación de la cámara de deslizamiento (5) y provoque,
por impacto mecánico, la ruptura de la zona de fragilización (18b)
para evacuar los gases procedentes del generador (7) hacia el
exterior de dicho accionador (1b).
13. Accionador (1c) según la reivindicación 4,
caracterizado porque la cámara de combustión (3) presenta un
opérculo (18c) calibrado apto para romperse más allá de una presión
límite para evacuar los gases hacia el exterior del accionador
(1c).
14. Accionador (1, 1a, 1b, 1c) según la
reivindicación 1, caracterizado porque el pistón (9) presenta
un cuerpo (10) prolongado por un vástago (11), siendo el diámetro
de dicho cuerpo (10) sustancialmente inferior al del de la cámara
de deslizamiento (5).
15. Accionador según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende un dispositivo
anti-retorno que impide el movimiento de retorno
del pistón (9) hacia el interior de la cámara de deslizamiento
(5).
16. Accionador según la reivindicación 14,
caracterizado porque integra medios de resistencia al
movimiento del pistón (9) creado bajo el efecto de los gases.
17. Accionador según la reivindicación 16,
caracterizado porque estos medios de resistencia están
constituidos por un muelle situado alrededor del vástago (11) del
pistón (9).
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