ES2337400T3 - Pieza de rotura pirotecnica detonante. - Google Patents

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ES2337400T3 ES06794169T ES06794169T ES2337400T3 ES 2337400 T3 ES2337400 T3 ES 2337400T3 ES 06794169 T ES06794169 T ES 06794169T ES 06794169 T ES06794169 T ES 06794169T ES 2337400 T3 ES2337400 T3 ES 2337400T3
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Thomas Kister
Jean-Yves Cousin
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    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
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Abstract

Pieza de rotura pirotécnica detonante que comprende: - un primer perfil (1) que forma la base de dicha pieza y está provisto de un talón longitudinal saliente (4) en forma de gancho, una garganta longitudinal (7) dispuesta por el lado de la concavidad de dicho talón (4) y un nervio longitudinal saliente (15); - una mecha pirotécnica longitudinal (3) dispuesta en dicha garganta (7); - un segundo perfil (2) adosado a dicho primer perfil (1) con el fin de apoyarse contra dicho nervio longitudinal saliente (15) por el lado opuesto a dicho talón (4), cooperando dicho segundo perfil (2) con dicho talón (4) para cerrar dicha garganta (7) y servir de yunque a dicha mecha pirotécnica (3), caracterizada porque: - el talón (4) de dicho primer perfil (1) comprende una primera faceta longitudinal plana (5) por el lado interno de su extremo libre (6), estando inclinada dicha primera faceta (5) de manera que diverge hacia el exterior del gancho formado por dicho talón (4); - dicho segundo perfil (2) comprende, en el lado externo de su extremo libre (10) enfrente de dicho talón (4), una segunda faceta longitudinal plana (11) inclinada que converge hacia el interior del gancho formado por dicho talón (4); - un primer juego (12) está habilitado entre dichas facetas primera y segunda (5, 11); y - dicha mecha pirotécnica (3) está alojada en dicha garganta (7) con un segundo juego (14) paralelamente al espesor (E) de dichos perfiles primero y segundo (1, 2).

Description

Pieza de rotura pirotécnica detonante.
La presente invención concierne a una pieza de rotura pirotécnica detonante, más particularmente, aunque no de forma exclusiva, apropiada para utilizarse en los lanzadores espaciales. Se describirá a continuación más particularmente en esta última aplicación.
Se conoce que ciertos elementos de los lanzadores espaciales, tales como cuerpos adyacentes, están unidos mecánicamente entre ellos por una pieza estructural destinada a asegurar la transmisión de los esfuerzos mecánicos entre dichos elementos tanto como sea necesario y provista de medios de separación pirotécnicos de detonación integrados en dicha pieza estructural y aptos para romperla a lo largo de una línea de separación, rectilínea o curvilínea, cuando dichos elementos deban separarse unos de otros. Unas piezas semejantes permiten también el corte de las estructuras portadoras de satélites a bordo de los lanzadores.
Por la patente US-A-3 453 960 se conoce ya una pieza de rotura pirotécnica detonante de esta clase, que comprende:
-
un primer perfil que forma la base de dicha pieza y está provisto de un talón longitudinal saliente en forma de gancho, una garganta longitudinal dispuesta por el lado de la concavidad de dicho talón y un nervio longitudinal saliente;
-
una mecha pirotécnica longitudinal dispuesta en dicha garganta; y
-
un segundo perfil adosado a dicho primer perfil para apoyarse contra dicho nervio longitudinal saliente por el lado opuesto a dicho talón, cooperando dicho segundo perfil con dicho talón para cerrar dicha garganta y servir de yunque a dicha mecha pirotécnica.
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Así, teóricamente, cuando se prende fuego a dicha mecha pirotécnica, se genera una detonación que rompe dicho primer perfil al nivel de la garganta.
No obstante, en esta pieza de rotura pirotécnica detonante conocida, puede suceder que el hecho de prender fuego a la mecha pirotécnica no conlleve la rotura completa de dicho primer perfil.
La presente invención tiene por objeto remediar este inconveniente.
A este fin, según la invención, la pieza de rotura pirotécnica detonante del tipo descrito anteriormente es destacable porque:
-
el talón de dicho primer perfil comprende una primera faceta longitudinal plana por el lado interno de su extremo libre, estando inclinada dicha primera faceta de manera que diverge hacia el exterior del gancho formado por dicho talón;
-
dicho segundo perfil comprende, en el lado externo de su extremo libre enfrente de dicho talón, una segunda faceta longitudinal plana inclinada que converge hacia el interior del gancho formado por dicho talón;
-
un primer juego está habilitado entre dichas facetas primera y segunda; y
-
dicha mecha pirotécnica está alojada en dicha garganta con un segundo juego paralelamente al espesor de dichos perfiles primero y segundo.
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Por las razones indicadas seguidamente, se obtiene así una rotura franca de dicho primer perfil al nivel de dicha garganta durante la detonación generada al prender fuego a dicha mecha pirotécnica.
Gracias a dichas facetas longitudinales inclinadas primera y segunda, se obtiene un desencajamiento fácil de las dos partes de dicha pieza resultante de la rotura de ésta por la acción de la mecha detonante. El primer juego habilitado entre dichas facetas primera y segunda puede ser igual a algunas décimas de mm, resultando el valor de este juego de un compromiso entre la eficacia de rotura y la facilitad de montaje de los elementos de dicha pieza de rotura pirotécnica. En estas condiciones, el efecto del rincón que favorece el desencajamiento de las dos partes de la pieza rota no interviene más que después de la reabsorción de dicho juego debido al inflado de dicha mecha pirotécnica.
Por razones de eficacia de la rotura detonante, ocurre igualmente que dicha mecha pirotécnica está alojada en dicha garganta con el segundo juego paralelo al espesor de dichos perfiles primero y segundo. Este segundo juego puede ser también igual a algunas décimas de mm y resulta de un compromiso semejante al indicado anteriormente.
De preferencia, están previstos unos medios para posicionar la mecha pirotécnica en dicha garganta en posición paralela a la dirección correspondiente a la anchura de dichos perfiles primero y segundo.
De preferencia, con el fin de hacer más fácil la fijación de dicho segundo perfil sobre dicho primer perfil, la anchura del segundo perfil se elige inferior a la que exige una buena cooperación entre dichos perfiles primero y segundo para cerrar dicha garganta y se utilizan unas cuñas que se disponen entre dicho nervio y dicho segundo perfil. Así, éste se apoya contra dicho nervio por intermedio de dichas cuñas. Éstas están distribuidas a lo largo de dichos perfiles primero y segundo en correspondencia con los medios de fijación de estos últimos y están fijados por estos medios de fijación. Como variante, dichas cuñas pueden formar un tercer perfil continuo que se extiende por toda la longitud de dichos perfiles primero y segundo y se solidariza con estos últimos por efecto de dichos medios de fijación.
Las figuras del dibujo anexo harán que se comprenda bien la forma en que se puede realizar la invención. En estas figuras, las referencias idénticas designan elementos parecidos.
La figura 1 es una vista en sección transversal, correspondiente a la línea I-I de la figura 2, de un ejemplo de realización de la pieza de rotura pirotécnica detonante conforme a la presente invención.
La figura 2 es una vista de frente de una porción longitudinal de dicha pieza.
La figura 3A ilustra, en una vista parecida a la figura 1, el instante de la rotura de dicha pieza en el momento de la detonación generada por la mecha pirotécnica.
La figura 3B ilustra, igualmente en una vista parecida a la figura 1, el desencajamiento natural, paralelamente a la anchura de dicha pieza, de las dos partes de ésta después de la rotura.
La pieza de rotura pirotécnica, mostrada por la figuras 1 y 2 y conforme a la presente invención, comprende un perfil de base 1 y un perfil de yunque 2, por ejemplo de aluminio, así como una mecha pirotécnica detonante 3. Esta pieza puede ser rectilínea, curvilínea, cilíndrica, etc. en función de la forma de la línea de corte deseada entre dos elementos (no representados) solidarizados de cualquier manera conocida con los bordes longitudinales 1L1 y 1L2 del perfil de base 1. Este último forma parte de la estructura definida por dichos elementos y asegura la transmisión de los esfuerzos mecánicos entre éstos.
El perfil de base 1 comprende un talón longitudinal saliente 4 en forma de gancho provisto de una faceta longitudinal plana 5 en el lado interno de su extremo libre 6. La faceta longitudinal 5 está inclinada y diverge hacia el exterior del gancho formado por dicho talón 4. Por lo demás, el perfil de base 1 está provisto de una garganta longitudinal 7 con fondo inclinado que determina con dicho perfil de base 1 una ranura de fondo longitudinal 7A de pequeño radio de curvatura, estando dispuesta dicha garganta longitudinal 7 por el lado de la concavidad de dicho talón 4 y estando practicada una rotura de fin de rotura 8 en dicho perfil de base 1 por el lado opuesto a dicha garganta 7.
El perfil de yunque 2 está adosado al perfil de base 1 y está solidarizado con este último por unos pernos 9 que atraviesan dichos perfiles 2 y están distribuidos a lo largo de éstos. Este perfil de yunque 2 comprende, por el lado externo de su extremo libre 10 enfrente del talón 4, una faceta longitudinal plana 11 inclinada y que converge hacia el interior del gancho formado por el talón 4.
El extremo libre 10 del perfil de yunque 2 penetra en el gancho formado por el talón 8 para cerrar dicha garganta 7, estando entonces las facetas inclinadas 5 y 11 una enfrente de otra, pero espaciadas con un juego 12 de algunas décimas de mm.
En el interior de dicha garganta 7 así cerrada está dispuesta dicha mecha pirotécnica longitudinal 3, cuya envolvente externa 13 es posicionada axialmente, de forma paralela a la dirección L correspondiente a la anchura de dichos perfiles 1 y 2, por unos medios 13A formados por unos resaltos discontinuos o, por el contrario, por una banda longitudinal continua. Los medios de posicionamiento 13A garantizan además la integridad de la mecha pirotécnica 3 durante su funcionamiento debido a que la aíslan. Por el contrario, paralelamente a la dirección E, correspondiente al espesor de dichos perfiles 1 y 2, la envolvente externa 13 de la mecha pirotécnica está alojada con un juego 14, por ejemplo del orden de algunas décimas de mm.
El perfil de base 1 comprende además un nervio longitudinal saliente 15 contra el cual se apoya dicho perfil de yunque 2, por el lado opuesto a su extremo libre 10, por intermedio de la cuña o cuñas 16. Se puede prever una única cuña 16 continua en forma de un perfil corriente a lo largo de los perfiles 1 y 2, o una pluralidad de cuñas 16 discontinuas distribuidas a lo largo de estos últimos en correspondencia con dichos pernos 9. En los dos casos, están previstas unas patas 17 para permitir la fijación de la uña o uñas 16, por ejemplo por intermedio de los pernos 9.
Al prenderla fuego, la mecha detonante 3 genera ondas de choque ortogonalmente a sí misma, asegurando estas ondas la puesta en velocidad de su envolvente 13 y conduciendo a la expansión de la sección de esta última.
Bajo el efecto de la detonación, la envolvente 13 es puesta en velocidad por onda de choque, permitiendo el juego 14, paralelo a la dirección E, que esta envolvente 13 adquiera una velocidad homogénea suficiente para generar, durante su impacto sobre los perfiles 1 y 2, una onda de choque capaz de poner en velocidad las paredes correspondientes de dichos perfiles.
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La puesta en movimiento del perfil 1 inicia la rotura de éste según una línea 18 (véase la figura 3A) que parten de dicha ranura de fondo 7A, de pequeño radio de curvatura, de la garganta 7 y desemboca en la ranura de final de rotura 8.
El juego 12 entre las facetas inclinadas 5 y 11 permite al perfil de yunque 2 adquirir una velocidad homogénea suficiente para generar durante su impacto con el talón 4 una onda de choque capaz de poner en velocidad dicho talón. El movimiento del talón 4 del perfil 1 permite incrementar el corte según la línea 18.
Así, los movimientos opuestos de la envolvente 13 y del talón 4 permiten el corte del perfil 1 según la línea 18.
El juego 12 entre las facetas inclinadas 5 y 11 deja tiempo al tren de ondas de choque para asegurar el corte 18 antes de que el inflado transversal de la mecha pirotécnica obligue a la faceta inclinada 11 del perfil 2 a ponerse en contacto con la faceta inclinada 5 del perfil 1 (figura 3A).
Cuando las facetas inclinadas 5 y 11 están en contacto una con otra, la fuerza ejercida, paralelamente a la dirección E, por el inflado transversal de la mecha pirotécnica comprende una componente, paralela a la cara 5 del talón 4, que se aplica sobre el perfil 2 y que facilita el desencajamiento, paralelamente a la dirección L, de las dos partes 1A y 1B del perfil 1 dispuestas a una y otra parte de la línea de rotura 18 (figura 3B).
Por supuesto, esta componente paralela a la cara 5 tiende a cizallar los pernos 9 y a deformarlos por flexión debida a la basculación del perfil 2. No obstante, dado que el perfil 2 está apoyado sobre el nervio 15, se impide el cizallamiento de dichos pernos 9 y sólo eventualmente se produce una basculación de amplitud limitada del perfil 2 en oposición al perfil 1.
Se obtiene así, como muestra la figura 3B, la separación fácil de las partes 1A y 1B del perfil 1, portando dicha parte 1B el perfil 2 y la mecha pirotécnica detonante 3.
Por supuesto, aunque en las figuras se haya representado el talón 4 arriba y el perfil 2 abajo, es evidente que esta disposición no es limitativa y que la pieza de rotura pirotécnica detonante puede utilizarse en otras posiciones, por ejemplo con el perfil 2 arriba y el talón 4 abajo.

Claims (7)

1. Pieza de rotura pirotécnica detonante que comprende:
-
un primer perfil (1) que forma la base de dicha pieza y está provisto de un talón longitudinal saliente (4) en forma de gancho, una garganta longitudinal (7) dispuesta por el lado de la concavidad de dicho talón (4) y un nervio longitudinal saliente (15);
-
una mecha pirotécnica longitudinal (3) dispuesta en dicha garganta (7);
-
un segundo perfil (2) adosado a dicho primer perfil (1) con el fin de apoyarse contra dicho nervio longitudinal saliente (15) por el lado opuesto a dicho talón (4), cooperando dicho segundo perfil (2) con dicho talón (4) para cerrar dicha garganta (7) y servir de yunque a dicha mecha pirotécnica (3),
caracterizada porque:
-
el talón (4) de dicho primer perfil (1) comprende una primera faceta longitudinal plana (5) por el lado interno de su extremo libre (6), estando inclinada dicha primera faceta (5) de manera que diverge hacia el exterior del gancho formado por dicho talón (4);
-
dicho segundo perfil (2) comprende, en el lado externo de su extremo libre (10) enfrente de dicho talón (4), una segunda faceta longitudinal plana (11) inclinada que converge hacia el interior del gancho formado por dicho talón (4);
-
un primer juego (12) está habilitado entre dichas facetas primera y segunda (5, 11); y
-
dicha mecha pirotécnica (3) está alojada en dicha garganta (7) con un segundo juego (14) paralelamente al espesor (E) de dichos perfiles primero y segundo (1, 2).
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2. Pieza de rotura pirotécnica detonante según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho primer juego (12) habilitado entre dicha facetas primera y segunda (5, 11) es igual a algunas décimas de mm.
3. Pieza de rotura pirotécnica detonante según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque dicho segundo juego (14) habilitado entre dicha mecha pirotécnica (3) y la garganta (7) es igual a algunas décimas de mm.
4. Pieza de rotura pirotécnica detonante según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque comprende unos medios (13A) para posicionar dicha mecha pirotécnica (3) en la garganta (7) paralelamente a la dirección (L) correspondiente a la anchura de dichos perfiles primero y segundo (1, 2).
5. Pieza de rotura pirotécnica detonante según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque dicho segundo perfil (2) se apoya contra dicho nervio (15) por intermedio de una uña o uñas (16).
6. Pieza de rotura pirotécnica detonante según la reivindicación 5, en la cual dichos perfiles primero y segundo (1, 2) están solidarizados por intermedio de unos medios de fijación (9) distribuidos a lo largo de éstos, caracterizada porque dichas uñas (16) están distribuidas a lo largo de dichos perfiles primero y segundo (1, 2) en correspondencia con dichos medios de fijación (9) y están fijadas por estos últimos.
7. Pieza de rotura pirotécnica detonante según la reivindicación 5, en la cual dichos perfiles primero y segundo (1, 2) están solidarizados por intermedio de unos medios de fijación (9) distribuidos a lo largo de éstos, caracterizada porque dichas cuñas forman un tercer perfil continuo (16) que se extiende por toda la longitud de dichos perfiles primero y segundo (1, 2) y está solidarizado con éstos por efecto de dichos medios de fijación (9).
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