FR3067766B1 - CONNECTION SYSTEM, REVERSIBLE, SCREW-NUT - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système de liaison à vis-écrou destiné à lier une première (8) et une seconde pièces (9) entre elles, le système de liaison comprenant - une tige (1) creuse filetée destinée à être logée, en partie, dans la première pièce (8); - un écrou (3) comprenant une partie centrale (31) creuse cylindrique destinée à s'engager autour de la tige (1) filetée et dans la première pièce, l'écrou (3) comprenant une collerette (32) surmontant la partie centrale (31), la collerette (32) étant d'un diamètre supérieur à celui de la partie centrale creuse de manière à venir en butée contre la première pièce (8) ; - une embase (2) creuse destiné à être logée dans la deuxième pièce (9), l'embase comprenant une partie centrale (21) creuse destinée à être logée dans la deuxième pièce (9) et une collerette (22) destinée venir en butée contre la deuxième pièce (9) ; - un premier (5) et un second (6) axes longitudinaux, le premier axe traversant la tige, le second axe traversant l'embase ; - un câble (4) s'étendant entre le premier (5) axe et le second (6) axe, à l'intérieur de la tige et de l'embase ; l'écrou (3) s'engageant autour de la tige fileté de manière à être vissé autour de la tige (1) filetée de sorte que lorsque les collerettes de la tige et de l'embase viennent en butée contre respectivement la première et la seconde pièce, le câble est mis en tension jusqu'à ce que les deux pièces soient liés entre elles par un effort de compression lié à un couple de serrage prédéterminé entre la tige (1) et l'écrou (3).The invention relates to a screw-nut connection system for connecting a first (8) and a second piece (9) to one another, the connection system comprising: - a threaded hollow rod (1) intended to be housed, in part in the first piece (8); a nut (3) comprising a cylindrical hollow central portion (31) intended to engage around the threaded rod (1) and in the first piece, the nut (3) comprising a collar (32) overlying the central portion; (31), the flange (32) being of a diameter greater than that of the hollow central portion so as to abut against the first piece (8); a hollow base (2) intended to be housed in the second part (9), the base comprising a hollow central part (21) intended to be housed in the second part (9) and a collar (22) intended to come into abutment against the second piece (9); - a first (5) and a second (6) longitudinal axes, the first axis passing through the rod, the second axis passing through the base; a cable (4) extending between the first (5) axis and the second (6) axis, inside the rod and the base; the nut (3) engaging around the threaded rod so as to be screwed around the threaded rod (1) so that when the collars of the rod and the base abut respectively against the first and the second piece, the cable is tensioned until the two parts are interconnected by a compression force related to a predetermined torque between the rod (1) and the nut (3).
Description
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L'invention concerne un système de liaison de deux pièces mécaniques, le système de liaison étant tel qu'il permet d'être rompu de manière à ce que les pièces soient par la suite séparées.GENERAL TECHNICAL FIELD The invention relates to a system for connecting two mechanical parts, the connection system being such that it can be broken so that the parts are subsequently separated.
ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART
On connaît des systèmes de liaison de pièces mécaniques qui peuvent être rompus de manière à ce que les pièces soient séparées.Mechanical component connection systems are known which can be broken so that the parts are separated.
De tels systèmes comprennent habituellement une charge pyrotechnique qui lorsqu'elle est actionnée permet d'induire une rupture du système de liaison.Such systems usually include a pyrotechnic charge which, when actuated, induces a break in the bonding system.
Toutefois, l'intégration d'une charge pyrotechnique présente plusieurs inconvénients.However, the integration of a pyrotechnic charge has several disadvantages.
La manipulation de la charge s'avère dangereuse et nécessite des opérations complexes. L'intégration de la charge pyrotechnique nécessite d'avoir un système de liaison complexe.Handling the load is dangerous and requires complex operations. The integration of the pyrotechnic charge requires having a complex link system.
En outre, au moment de l'actionnement de la charge pyrotechnique, les différentes structures subissent des chocs pouvant nuire à l'intégrité des pièces à séparer.In addition, at the time of actuation of the pyrotechnic charge, the various structures undergo shocks that may affect the integrity of the parts to be separated.
PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose de pallier au moins un de ces inconvénients. A cet effet, l'invention propose un système de liaison à vis-écrou destiné à lier une première et une seconde pièces entre elles, le système de liaison comprenant - une tige creuse filetée destinée à être logée, en partie, dans la première pièce ; - un écrou comprenant une partie centrale creuse cylindrique destinée à s'engager autour de la tige filetée et dans la première pièce, l'écrou comprenant une collerette surmontant la partie centrale, la collerette étant d'un diamètre supérieur à celui de la partie centrale creuse de manière à venir en butée contre la première pièce ; - une embase creuse destiné à être logée dans la deuxième pièce, l'embase comprenant une partie centrale creuse destinée à être logée dans la deuxième pièce et une collerette destinée à venir en butée contre la deuxième pièce ; - un premier et un second axes longitudinaux, le premier axe traversant la tige, le second axe traversant l'embase ; - un câble s'étendant entre le premier axe et le second axe, à l'intérieur de la tige et de l'embase ; l'écrou s'engageant autour de la tige fileté de manière à être vissé autour de la tige filetée de sorte que lorsque les collerettes de la tige et de l'embase viennent en butée contre respectivement la première et la seconde pièce, le câble est mis en tension jusqu'à ce que les deux pièces soient liés entre elles par un effort de compression lié à un couple de serrage prédéterminé entre la tige et l'écrou. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : - il comprend une unité de rupture du câble disposée à l'intérieur ou à proximité du câble, l'unité de rupture étant configurée pour conduire à la rupture le câble de manière à séparer la première et la seconde pièces ; - il comprend en outre une tête creuse coopérant avec l'extrémité de la tige destinée à être à l'extérieur de première pièce, la tête comprenant l'unité de rupture du câble ; - le câble est en forme de huit, l'unité de rupture étant disposée au sein du câble dans la partie la plus fine dudit câble ; - le câble est en forme d'anneau, l'unité de rupture étant disposée dans une zone du câble voisine du premier axe ; - l'unité de rupture est une charge thermique ou un conducteur résistif ; - le câble est en matériau tel qu'il présente une forte tenue mécanique et une faible température de fusion, par exemple du type Dyneema™, Spectra™ ou Zylon™ ; - le câble présente une tenue mécanique supérieure ou égale à 1500 MPa. L'invention concerne également un ensemble comprenant une première pièce et une seconde pièce liées entre elles au moyen d'un système de liaison selon l'une des revendications précédentes.PRESENTATION OF THE INVENTION The invention proposes to overcome at least one of these disadvantages. For this purpose, the invention proposes a screw-nut connection system intended to link a first and a second part together, the connection system comprising a hollow threaded rod intended to be housed, in part, in the first part. ; a nut comprising a cylindrical hollow central part intended to engage around the threaded rod and in the first piece, the nut comprising a flange overlying the central portion, the collar being of a diameter greater than that of the central portion; digs so as to abut against the first piece; - A hollow base intended to be housed in the second part, the base comprising a hollow central portion intended to be housed in the second part and a collar intended to abut against the second part; first and second longitudinal axes, the first axis passing through the rod, the second axis passing through the base; a cable extending between the first axis and the second axis, inside the rod and the base; the nut engaging around the threaded rod so as to be screwed around the threaded rod so that when the collars of the rod and the base abut against respectively the first and second parts, the cable is tensioned until the two pieces are interconnected by a compression force related to a predetermined torque between the rod and the nut. The invention is advantageously completed by the following characteristics, taken alone or in any of their technically possible combination: it comprises a cable breaking unit disposed inside or near the cable, the breaking unit being configured to break the cable so as to separate the first and second parts; - It further comprises a hollow head cooperating with the end of the rod to be outside the first part, the head comprising the cable break unit; the cable is in the form of eight, the breaking unit being disposed within the cable in the thinnest part of said cable; the cable is in the form of a ring, the breaking unit being disposed in a zone of the cable close to the first axis; the breaking unit is a thermal load or a resistive conductor; the cable is made of a material such that it has a high mechanical strength and a low melting temperature, for example of the Dyneema ™, Spectra ™ or Zylon ™ type; the cable has a mechanical strength greater than or equal to 1500 MPa. The invention also relates to an assembly comprising a first part and a second part interconnected by means of a connection system according to one of the preceding claims.
De manière avantageuse, la première pièce et la seconde pièce sont des brides de liaison d'étages d'un lanceur spatial par exemple des extrémités d'une sangle d'adaptateur charge utile ou de fixation coiffe. L'invention permet de s'affranchir de découpe pyrotechnique des pièces passant initialement les charges mécaniques, ce type de découpe étant source de niveaux de chocs élevés notamment sur un lanceur spatial (et les niveaux de chocs étant eux même très problématiques vis-à-vis du confort de la charge utile). L'invention peut être utilisée, à titre d'exemple, dans le domaine spatial pour réaliser les fixations et séparations de charges utiles, de coiffe ou encore d'étages de lanceurs. Mais aussi dans le domaine aéronautique (aéronef et/ou drones) pour l'emport de charges sous voilure / fuselage.Advantageously, the first part and the second part are stage-connecting flanges of a space launcher, for example the ends of a payload adapter strap or cap fastener. The invention makes it possible to dispense with the pyrotechnic cutting of the parts initially passing the mechanical loads, this type of cutting being a source of high levels of shocks, in particular on a space launcher (and the levels of shocks themselves being very problematic vis-à- the comfort of the payload). The invention can be used, by way of example, in the spatial field to make the fastenings and separations of payloads, cap or stages of launchers. But also in the aeronautical field (aircraft and / or drones) for the carriage of loads under wing / fuselage.
Enfin, l'invention peut également être utilisée dans des domaines soucieux de s'affranchir de contraintes pyrotechniques pour des applications de fixation/libération tel que le domaine du spectacle par exemple.Finally, the invention can also be used in areas concerned with overcoming pyrotechnic constraints for fixing / release applications such as the entertainment field for example.
PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels les figures 1 à 4 illustrent des pièces liées au moyen d'un système de liaison selon l'invention.PRESENTATION OF THE FIGURES Other features, objects and advantages of the invention will be apparent from the description which follows, which is purely illustrative and nonlimiting, and which should be read with reference to the accompanying drawings in which FIGS. 1 to 4 illustrate parts. linked by means of a connection system according to the invention.
Sur l'ensemble des figures les éléments similaires portent des références identiques.In the set of figures, similar elements bear identical references.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
En relation avec les figures 1 à 4, un système de liaison à vis-écrou permet de relier une première 8 pièce à une seconde 9 pièce. La première pièce et la seconde pièce sont par exemple des brides de liaison d'étages d'un lanceur spatial.In connection with FIGS. 1 to 4, a screw-nut connection system makes it possible to connect a first piece to a second piece. The first part and the second part are for example floor connection flanges of a space launcher.
Ces pièces 8, 9 comprennent un logement cylindrique (non représenté) qui permet de recevoir le système de liaison.These parts 8, 9 comprise a cylindrical housing (not shown) for receiving the connection system.
Le système de liaison est tel qu'une tige 1 creuse filetée est logée en partie dans la première pièce 8.The connection system is such that a threaded hollow rod 1 is housed partly in the first part 8.
Un écrou 3 vient s'engager autour de la tige 1. L'écrou 3 comprend à ce titre une partie creuse 31 cylindrique qui va venir se loger dans la première pièce. En outre, l'écrou comprend une collerette 32 qui surmonte la partie centrale 31. La collerette a un diamètre supérieur à celui de la partie centrale.A nut 3 is engaged around the rod 1. The nut 3 comprises in this respect a cylindrical hollow portion 31 which will be housed in the first piece. In addition, the nut comprises a collar 32 which overcomes the central portion 31. The collar has a diameter greater than that of the central portion.
Une embase 2 creuse est logée dans la deuxième pièce 9 et comprend une partie centrale 21 creuse logée dans la deuxième pièce 9.A hollow base 2 is housed in the second part 9 and comprises a hollow central part 21 housed in the second part 9.
Un premier axe 6 traverse l'embase 2 et un second axe 5 traverse la tige 1.A first axis 6 passes through the base 2 and a second axis 5 passes through the rod 1.
Un câble 4 s'étend entre le premier axe et le second axe à l'intérieur de la tige et de l'embase.A cable 4 extends between the first axis and the second axis inside the rod and the base.
Pour lier la première pièce à la seconde pièce, l'écrou 3 va s'engager autour de la tige 1. Lorsque la collerette 32 de l'écrou 3 va arriver en butée contre la première pièce 8, la tige 1 va s'éloigner de l'embase 2 pour venir mettre en tension le câble 4 entre les deux axes 5, 6 jusqu'à ce les deux pièces soient liées entre elles par un effort de compression entre les pièces 8 et 9 lié au couple de serrage entre les pièces 1, 3 prédéterminé. Ainsi, la collerette 22 de l'embase 2 est alors plaquée contre la deuxième pièce 9.To bind the first piece to the second piece, the nut 3 will engage around the rod 1. When the flange 32 of the nut 3 will come into abutment against the first piece 8, the rod 1 will move away of the base 2 to come to tension the cable 4 between the two axes 5, 6 until the two parts are interconnected by a compressive force between the parts 8 and 9 related to the torque between the parts 1, 3 predetermined. Thus, the flange 22 of the base 2 is then pressed against the second part 9.
De manière avantageuse, la tige 1, l'embase 2 et l'écrou 3 disposent de section hexagonale permettant leur mise en place et leur serrage au moyen d'outillage standard du type clé plate, pipe, etc.Advantageously, the rod 1, the base 2 and the nut 3 have hexagonal section allowing their introduction and their clamping by means of standard tools of the type flat key, pipe, etc..
Le câble 4 joue un rôle important car outre le fait qu'il permet la liaison entre les deux pièces, sa rupture provoquera la séparation des deux pièces 8, 9.The cable 4 plays an important role because besides the fact that it allows the connection between the two parts, its rupture will cause the separation of the two parts 8, 9.
La rupture du câble 4 est avantageusement provoquée par une unité 10, 11 de rupture du câble disposée à proximité du câble 4 ou qui est en contact avec l'enveloppe extérieure du câble 4 (la proximité du câble sera comprise comme permettant d'échauffer l'enveloppe extérieure du câble 4). L'unité 10, 11 peut être une charge thermique, par exemple une thermite (ou de manière plus générale tout dispositif susceptible d'émettre un flux thermique important sur commande) ou bien un conducteur résistif disposé à la périphérie ou traversant le câble 4. Le parcours du conducteur 11 par un courant électrique conduit par échauffement thermique à la rupture du câble. De même, l'actionnement de la charge 10 thermique conduit à la rupture du câble 4.The rupture of the cable 4 is advantageously caused by a cable breaking unit 10, 11 disposed near the cable 4 or which is in contact with the outer casing of the cable 4 (the proximity of the cable will be understood as allowing the heating of the cable outer casing of the cable 4). The unit 10, 11 may be a thermal load, for example a thermite (or more generally any device capable of emitting a large thermal flux on command) or a resistive conductor disposed at the periphery or through the cable 4. The path of the conductor 11 by an electric current leads by thermal heating to the breaking of the cable. Likewise, the actuation of the thermal load leads to the breaking of the cable 4.
En particulier, on peut prévoir que le système de liaison comprend une tête 7 creuse coopérant avec l'extrémité de la tige 1 à l'extérieur de première pièce 8, la tête comprenant l'unité 10,11 de rupture du câble.In particular, it can be provided that the connecting system comprises a hollow head 7 cooperating with the end of the rod 1 outside the first part 8, the head comprising the unit 10, 11 of cable rupture.
On peut prévoir que l'unité de rupture (repère 11) soit disposée le long du câble 4. Dans ce cas, l'unité de rupture est raccordée à la tête 7 ou aux axes 5 et 6 ou directement aux pièces 8 et 9 de manière filaire.Provision may be made for the rupture unit (item 11) to be arranged along the cable 4. In this case, the rupture unit is connected to the head 7 or to the pins 5 and 6 or directly to the pieces 8 and 9 of wired way.
Dans la configuration le long du câble 4, comme illustré sur les figures, le câble 4 est en forme de huit, l'unité de rupture 11 étant disposée au sein du câble dans la partie la plus fine dudit câble (au centre).In the configuration along the cable 4, as illustrated in the figures, the cable 4 is eight-shaped, the breaking unit 11 being disposed within the cable in the thinnest part of said cable (center).
Selon une autre réalisation, le câble 4 est en forme d'anneau (non représentée), l'unité de rupture étant disposée dans le logement de la tête 7 dans une zone du câble voisine du premier axe afin de permettre à la partie du câble 4 entourant le premier axe 5 de rompre (repère 10 sur les figures). Cette position de la charge 10 par rapport au câble 4 facilite la séparation en ce que le câble va directement s'éloigner du premier axe 5.According to another embodiment, the cable 4 is in the form of a ring (not shown), the breaking unit being disposed in the housing of the head 7 in an area of the cable adjacent to the first axis in order to allow the part of the cable 4 surrounding the first axis 5 to break (10 in the figures). This position of the load 10 relative to the cable 4 facilitates the separation in that the cable goes directly away from the first axis 5.
Le câble est en matériau tel qu'il présente une forte tenue mécanique (supérieure à 1500 Mpa) et qu'il fond sous l'effet de la charge thermique (par exemple il peut présenter une faible température de fusion (<150°C)).The cable is made of a material such that it has a high mechanical strength (greater than 1500 MPa) and melts under the effect of the thermal load (for example it may have a low melting temperature (<150 ° C.) ).
Un câble en matériau du type Dyneema™, Spectra™ ou Zylon™ permet d'obtenir un tel compromis.A cable made of material such as Dyneema ™, Spectra ™ or Zylon ™ offers such a compromise.
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Effective date: 20181221 |
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