DE60206835T2

DE60206835T2 - Thermisch gesteuerter Entriegelungsmechanismus

Info

Publication number: DE60206835T2
Application number: DE60206835T
Authority: DE
Inventors: Guy Valambois; Gregory Soulier
Original assignee: Etienne LaCroix Tous Artifices SA
Current assignee: Etienne LaCroix Tous Artifices SA
Priority date: 2001-06-08
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2022-06-08
Also published as: EP1264999B1; FR2825766B1; US6661331B2; EP1264999A3; DE60206835D1; FR2825766A1; EP1264999A2; US20030071712A1

Description

Die Erfindung betrifft den Bereich der Mechanismen zur gesteuerten Freisetzung durch einen thermischen Effekt.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich, die Pyromechanismen, das heißt, den Bereich der Mechanismen, die durch einen pyrotechnischen Effekt gesteuert werden.
Zahlreiche Mechanismen zur gesteuerten Freisetzung durch einen thermischen Effekt sind bereits vorgeschlagen worden.
So beschreibt das Dokument US-3 454 286 einen Mechanismus, der zwei konzentrische Rohre, und zwar ein Innenrohr und ein Außenrohr, die Rippen umfassen, die im inneren Raum, der zwischen den beiden Rohren festgelegt ist, vorspringen, ein schmelzfähiges Material, das in den genannten Zwischenraum zwischen den beiden Rohren eingebracht ist, ein verbrennbares Material, das mindestens einen Teil des zentralen Raums des Innenrohrs ausfüllt, und Mittel umfaßt, die geeignet sind, um das genannte, verbrennbare Material zu zünden, damit das Schmelzen des schmelzfähigen Materials sichergestellt ist und so die beiden Rohre mechanisch freigesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung hat nun zum Ziel, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die Eigenschaften aufweist, die gegenüber denen der früheren, bekannten Vorrichtungen überlegen sind.
Die vorliegende Erfindung hat besonders zum Ziel, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die in der Ruhe eine erhöhte, mechanische Haltbarkeit aufweist.
Die vorgenannten Ziele werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung dank eine Vorrichtung der Art erreicht, die im beigefügten Anspruch 1 definiert ist, der in Form eines Oberbegriffes und eines kennzeichnenden Teils bezüglich des Dokuments US-A-3 454 286 abgegrenzt ist.
Nach einem vorteilhaften Merkmal der vorliegenden Erfindung ist das Material mit niedrigem Schmelzpunkt wenigstens über einen Teil der Trennfläche zwischen den Mitteln komplementärer Form derart angeordnet, daß die Freisetzung des Blockierungsmittels und demzufolge von Bauelementen vor dem Schmelzen des genannten Materials unterbunden ist.
Andere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Lektüre und angesichts der beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die als nichteinschränkende Beispiele vorgelegt werden und in denen:
1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung im axialen Längsschnitt darstellt, die einer bevorzugten Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung entspricht,
2 eine ähnliche Ansicht einer Ausführungsvariante entsprechend der vorliegenden Erfindung im axialen Längsschnitt darstellt,
die 3, 4 und 5 drei Ausführungsvarianten entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellen, und
6 eine Perspektivansicht einer anderen Ausführungsvariante entsprechend der vorliegenden Erfindung in Explosionsdarstellung dartstellt, während
7 einen Längsschnitt dieser selben Variante darstellt.
Man erkennt in der beigefügten 1 eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung umfaßt:

– ein erstes Bauelement 100,
– ein zweites Bauelement 200, und
– ein Blockierungsmittel 300.

Das Blockierungsmittel 300 ist gebildet durch die Kombination von

– mindestens einer Baugruppe, die Mittel komplementärer Form umfaßt, die vorteilhafterweise einerseits durch Gewindegänge 310 und andererseits ein komplementäres Muttergewinde 320 gebildet sind, die jeweils mit den zwei Bauelementen 100 und 200 verbunden sind, und
– einem Material 330 mit niedrigem Schmelzpunkt, das wenigstens über einen Teil der Trennfläche zwischen den Gewindegängen 310 und dem komplementären Muttergewinde 320 angeordnet ist, um die Freisetzung des Blockierungsmittels 300 und demzufolge der Bauelemente 100 und 200 vor dem Schmelzen des genannten Materials 330 zu untersagen.

Die Bauelemente 100 und 200 können den Gegenstand zahlreicher Ausführungsweisen bilden.
Nach der besonderen Ausführungsweise, die in der beigefügten 1 abgebildet ist, sind diese beiden Elemente 100 und 200 insgesamt aus konzentrischen, zylindrischen Aufbauten gebildet, die auf eine Achse 0-0 zentriert sind die im übrigen zur relativen Translation längs der Achse 0-0 nach der Freisetzung der Blockierungsmittel 300 befähigt sind.
Genauer gesagt, das Element 100 hat die allgemeine Form einer mittigen Stange, während das Element 200 die allgemeine Form einer zylindrischen Hülse hat, die zum Teil die Stange 100 umgibt.
Nach 1 ist das Element 200 durch den Zusammenbau von verschiedenen Teilen 202, 204, 206, 208 und 210 gebildet. Die Erfindung ist indessen nicht auf diese spezielle Geometrie beschränkt. Die genannten Teile 202 bis 210 werden demnach in der Folge nicht mehr im Detail beschrieben.
Man wird einfach vermerken, daß bevorzugt die Teile 202 bis 210 auf dem einen der Enden der Stange 100 eine geschlossene Kammer 220 definieren.
Der so gebildete Aufbau kann eine Baugruppe nach Art einer Stelleinrichtung bilden, in der die Stange 100 einen Kolben bildet, der zur relativen Translation bezüglich der Hülse 200 befähigt ist, die den Körper der Stelleinrichtung bildet.
Abdichtmittel, wie torusförmige Dichtungen, können zwischen die beiden Elemente 100 und 200 eingesetzt sein. Solche Abdichtmittel können zum Beispiel in ringförmigen Auskehlungen 130, 230 und 232 angeordnet sein, die im einen oder anderen der beiden Elemente 100, 200 ausgebildet sind und zur Trennfläche zwischen diesen einmünden.
Die Erfindung ist indessen nicht auf Vorrichtungen beschränkt, in denen die beiden Bauelemente einzig und allein zur relativen Translation befähigt sind. So kann zum Beispiel die Translationsbewegung der Stange 100 durch jede andere, geeignete Bewegung ersetzt werden oder in diese umgewandelt werden, zum Beispiel in eine Schrägbewegung oder eine relative Drehbewegung in Bezug auf das Element 200, und zwar mit Hilfe eines Systems aus Schraube und Mutter oder dergleichen.
Nach der Darstellung, die in 1 gegeben ist, sind die Gewindegänge 310 auf der Außenoberfläche eines Stücks der Stange 100 vorgesehen. Das Muttergewinde 320 ist auf der Innenoberfläche einer Mutter 340 vorgesehen, und zwar mittels eines Zwischenstücks 240.
Das Zwischenstück 240 ist aus einer Buchse gebildet, die auf die Achse 0-0 zentriert ist.
Das Material mit niedrigem Schmelzpunkt 330 kann den Gegenstand zahlreicher Ausbildungsweisen bilden.
Es kann sich um ein Metall handeln.
In diesem Zusammenhang wird das Material 330 in der Gruppe ausgewählt, die

– Bi50/Pb28/Sn22 (für eine Schmelztemperatur in der Größenordnung von 95–110°C), oder
– In (für eine Schmelztemperatur in der Größenordnung von 156°C), oder
– Sn oder Sn85/Zn15 (für eine Schmelztemperatur in der Größenordnung von 200–250°C). oder
– Pb82,5/Cd17,5 oder
– Pb96/Sb4 (für eine Schmelztemperatur in der Größenordnung von 250–300°C)

Die Verwendung eines Metalls zur Bildung des Materials 330 führt zu einer Verlötung der Mutter 340.
Indessen ist die Erfindung nicht auf ein Metall beschränkt. Das Material 330 kann aus jedem anderen wärmeschmelzbaren Material gebildet werden, das geeignet ist, die selbe Funktion zu erfüllen, zum Beispiel einem Material auf der Basis von Paraffin oder einer eutektischen Legierung.
Im Rahmen der Erfindung sind die Gewindegänge 310 und das komplementäre Muttergewinde 320 aus reversiblen Gewindegängen gebildet, das heißt, Gewindegängen, die eine Steigung aufweisen, die ausreicht, daß eine Zugwirkung, die auf die Mutter 340 und/oder die Stange 100 ausgeübt wird, antreibend ist.
Als nichteinschränkendes Beispiel kann man für einen Innendurchmesser der Mutter von 17,5 mm 15 Gewindegänge mit einer Steigung von 15 mm vorsehen.
Das Beheizungselement, das befähigt ist, auf Wunsch das Schmelzen des Materials 330 vorzunehmen, kann den Gegenstand zahlreicher Ausführungsweisen bilden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsweise handelt es sich um einen Block aus pyrotechnischem Material 150, der in den Aufbau mit integriert ist.
Noch genauer ist das pyrotechnische Material 150 nach der vorgezogenen Ausführungsweise, die in der beigefügten 1 abgebildet ist, in einer axialen Sackkammer 152 angeordnet, die in der Stange 100 ausgebildet ist und die in die Kammer 220 einmündet.
Die pyrotechnische Zusammensetzung 150 kann so geformt sein aus:

– Al + Fe₂O₃ oder
– Mg + Fe₂O₃ oder
– Al + CuO oder
– Mg + CuO.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die soeben beschrieben wurde, ist im wesentlichen die folgende.
In der Ruhe ist die Mutter 340 auf der Stange 100 durch das Material 330 blockiert. Die Hülse 200 steht in Anschlag gegen das Zwischenstück 240, das seinerseits gegen die Mutter 340 anliegt.
Infolge dieser Tatsache kann die Stange 100 nicht nach zur Außenseite der Hülse 200 hin vorgespannt werden, sondern nur bezüglich der Hülse 200 nach links, und zwar nach der Abbildung, die in 1 vorliegt.
Um die Vorrichtung freizusetzen, genügt es, die pyrotechnische Zusammensetzung 150 oder jedes äquivalente Beheizungsmittel zu betreiben.
Nach dem Schmelzen des Materials 330 wird die Mutter 340 freigesetzt.
Nun ist eine Bewegung der Stange 100 bezüglich der Mutter 340 und der Hülse 200 unter Wirkung einer angemessenen motorischen Kraft möglich. Diese kann durch die Gase gebildet werden, die durch die pyrotechnische Zusammensetzung 150 selbst in der Kammer 220 entwickelt werden.
Man wird vermerken, daß während dieser Bewegung, wenn das Spiel zwischen den Gewindegängen 310 und dem Muttergewinde 320 dies gestattet, das Material 330 auf Höhe der Trennfläche zwischen den Gewindegängen 310 und dem Muttergewinde 320 hindurchgepreßt wird.
Dieses Hindurchpressen gestattet es, die Relativbewegung zwischen den Elementen 100 und 200 abzubremsen. Man erhält so eine gesteuerte Freisetzung der mechanischen Spannungen des Aufbaus.
Man hat in 3 eine Ausführungsvariante abgebildet, die speziell dafür konzipiert wurde, um eine Bremswirkung durch Auspressen des Materials 330 während des Schmelzens dieses letztgenannten noch zu verstärken. Man findet in 3 die Stange 100 wieder, die durch eine Verschraubung 310/320, die anfangs durch ein Material 330 blockiert wird, das die Verschraubung einbettet, mit der Mutter 340 fest verbunden ist. Indessen definiert die in 3 abgebildete Mutter einen Sitz 342, der geeignet ist, einen Vorrat 331 an Material 330 aufzunehmen, und dieser Sitz 342 mündet durch einen Kanal mit kalibriertem Querschnitt 343 nach außen. Der Sitz 342 ist teilweise durch eine Abstufung definiert, die auf der Stange 100 ausgebildet ist. So führt nach den Schmelzen des Materials 330 eine Relativbewegung zwischen den Elementen 100 und 200 eine Verringerung des Volumens des Sitzes 342 herbei, die ein Auspressen des Materials 330 durch den Kanal 343 betreibt.
Man wird vermerken, daß es das Zwischenstück gestattet, die äußere Hülse 200 thermisch bezüglich der Zone der pyrotechnischen Zusammensetzung 150 zu isolieren, die geeignet ist, auf erhöhte Temperatur gebracht zu werden.
Die Erfindung findet ihre besondere, aber nicht ausschließliche Anwendung auf dem Bereich der Raumfahrtindustrie, zum Beispiel bei Trägerraketen oder Satelliten.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die spezielle Ausführungsweise beschränkt ist, die soeben beschrieben wurde, sondern sich, entsprechend ihrem Grundgedanken, auf alle Varianten erstreckt.
Insbesondere können nach einer vorteilhaften Variante der vorliegenden Erfindung Mittel vorgesehen sein, die eine Relativdrehung zwischen dem Zwischenstück 240 und der Mutter 340 während des Betreibens der Vorrichtung verhindern.
Nach einer ersten Ausführungsweise, wie sie in 2 dargestellt ist, können derartige Mittel aus zwei übereinanderliegenden, in Eingriff stehenden Muttern mit jeweils umgekehrter Steigung gebildet sein: 340 und 345. Eine erste Mutter 340 steht mit den Gewindegängen 310 der Stange 100 in Eingriff. Sie ist ihrerseits auf der Außenoberfläche mit Gewindegängen versehen, die mit der zweiten Mutter 345 in Eingriff stehen. Diese letzte dient zur Abstützung für das Zwischenstück 240. Die Gewindegänge der beiden Muttern 340 und 345 sind anfangs mit Hilfe eines Materials mit niedrigem Schmelzpunkt blockiert.
Die Steigungen der beiden Muttern 340 und 345 können identisch sein. Indessen ist dieses Merkmal nicht zwingend erforderlich.
Nach einer zweiten Ausführungsweise kann ein Kugellager oder dergleichen zwischen die Mutter 340 und das Zwischenstück 240 eingesetzt sein.
Die Kombination des Materials mit niedrigem Schmelzpunkt 330 und der Gewindegänge 310/320 gestattet es, im Rahmen der vorliegenden Erfindung in der Ruhelage der Vorrichtung von einer erhöhten mechanischen Haltbarkeit profitieren zu können.
In 4 ist eine Ausführungsvariante abgebildet, in der man die Stange 100 wiederfindet, wie sie durch ein Gewinde 310/320 in Eingriff mit einer Mutter 340 steht, die einen Sitz 342 definiert, der geeignet ist, einen Vorrat 331 an Material 330 mit niedrigem Schmelzpunkt aufzunehmen. Indessen ist nach der Variante der 4 das Material 330, das die Montage blockiert, nicht auf Höhe der Gewindegänge 310/320 angeordnet, sondern auf Höhe einer Trennfläche 350, die eine Rotationsfläche bildet und zwischen der Außenoberfläche der Stange 100 und der Innenoberfläche der Mutter 340 auf einem Stück gebildet ist, das von den Gewindegängen 310/320 verschieden ist.
Man hat in 5 eine andere Ausführungsvariante abgebildet, in der man die Stange 100 wiederfindet, wie sie durch das Gewinde 310/320 mit der Mutter 340 in Eingriff steht. Die Mutter 340 definiert aber keinen Vorrat für das Material mit niedrigem Schmelzpunkt, wie das in den 3 und 4 der Fall ist. Indessen ist nach der Variante der 5, wie für die 4, das Material 330, das die Montage blockiert, nicht auf Höhe der Gewindegänge 310/320 angeordnet, sondern auf Höhe einer rotationssymmetrischen, zylindrischen Trennfläche 350, die zwischen der Außenoberfläche der Stange 100 und der Innenoberfläche der Mutter 340 auf einem Stück gebildet ist, das von den Gewindegängen 310/320 verschieden ist.
Man kann es, worauf ausdrücklich hingewiesen wird, gemäß noch anderer Varianten vorsehen, den Zusammenbau anfangs mit Hilfe eines Materials mit niedrigem Schmelzpunkt 330 blockieren, das gleichzeitig auf Höhe der Gewindegänge 310/320 und auf Höhe einer zylindrischen Trennfläche 350 vorliegt.
Man wird jetzt die Ausbildungsvariante beschreiben, die in den 6 und 7 abgebildet ist.
Nach dieser Variante umfaßt die Vorrichtung zwei Elemente 100, 200, die zur relativen Drehung um die Achse 0-0 befähigt sind.
Nach der Ausführungsweise, die in den 6 und 7 dargestellt ist, ist das Element 100 von einer zylindrischen Hohlstange gebildet. Diese ist bei Translation bezüglich des Elementes 200 festgelegt, aber zur Drehung rund um die Achse 0-0 bezüglich dieses selben Elements 200 frei.
Hierzu befindet sich bevorzugt die Stange 100 auf der einen Seite auf einem Zwischenstück 240 in Anlage, das seinerseits durch Drehung und bei Translation mit dem Element 200 verbunden.
Die Verbindung, die zwischen dem Zwischenstück 240 und dem Element 200 definiert ist, kann durch jedes geeignete Mittel definiert werden.
Bevorzugt ist das Zwischenstück 240 bei Translation durch Einklemmung zwischen zwei Körpern 2010, 2020 festgelegt, die den wesentlichen Teil des zweiten Elements 200 bilden. Außerdem ist das Zwischenstück 240 bevorzugt bei Drehung bezüglich des Körpers 200 mit Hilfe eines Stifts 242 unbeweglich festgelegt, der zum Beispiel parallel zur Achse 0-0 ausgerichtet ist und gleichzeitig in das Zwischenstück 240 und das Element 200 eingreift.
Bevorzugt liegt die zylindrische Hohlstange 100 auf der anderen Seite auf einem Flansch 2014 des Elements 200 auf.
Man hat, genauer gesagt, in 7 ein Spiel zwischen der Stange 100 und dem Flansch 2014 mit dem Bezugszeichen 2015 dargestellt. Indessen ist das Spiel oder der Sitz, das bzw. der so geformt ist, in der Praxis durch ein Lager oder jedes äquivalente Mittel ausgefüllt, das eine Relativdrehung zwischen der Stange 100 und dem Element 200 erleichtert.
Das Element 200 kann den Gegenstand zahlreicher Geometrien und Ausführungsvarianten bilden.
Nach der speziellen und nichteinschränkenden Ausführungsweise, die in den beigefügten Figuren dargestellt ist, ist das Element 200 durch Zusammenbau zweier Körper 2010 und 2020 mit Hilfe einer Mutter oder dergleichen 2030 gebildet.
Noch genauer umfaßt bevorzugt jeder der beiden Körper 2010, 2020 eine zylindrische Umhüllung 2012, 2022, die auf die Achse 0-0 zentriert ist, jeweils ergänzt durch einen Endflansch 2014, 2024 senkrecht zur Achse 0-0.
Man wird vermerken, daß der Flansch 2014 einen mittigen, durchgehenden Kanal besitzt, der konzipiert ist, um die Bewegung der Stange 100 aufzunehmen. Je nachdem können Dichtungsmittel auf Höhe der Trennfläche zwischen dem Flansch 2014 und der Stange 100 vorgesehen sein. Es kann sich zum Beispiel um eine torusförmige Dichtung oder jedes äquivalente Mittel handeln, das in einer Ringnut 2016 angeordnet ist, die auf dem Flansch 2014 ausgebildet ist.
Der Flansch 2014 besitzt bevorzugt einen äußeren Kragen 2017, der mit einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen versehen 22018 ist, die konzipiert wurden, um die Befestigung der Vorrichtung sicherzustellen.
Der Flansch 2014 ist, was ihn angeht, dazu konzipiert, um mindestens einen Zünder zu tragen (der letztgenannte ist nicht dargestellt, um die Abbildung zu vereinfachen).
Der Flansch 2024 besitzt, noch genauer gesagt, zwei Aufnahmen 2025, 2026, die dazu konzipiert sind, jeweils einen Zünder aufzunehmen, und zwar zum Zweck der Redundanz und der Verläßlichkeitswirkung.
Die in den beigefügten 6 und 7 abgebildete Vorrichtung weist außerdem einen Kolben 3000 auf, der im Inneren des Elements 200 angeordnet ist und funktionsmäßig in Reihe zwischen den beiden Elementen 100 und 200 sitzt.
Bevorzugt weist der Kolben 3000 einen Schaft 3010 auf, der einstückig mit einem Kragen 3020 verbunden ist.
Der Schaft 3010 ist dazu konzipiert, in einem mittigen Kanal des Elements 100 einzugreifen, um gleichzeitig eine Translation und eine Relativdrehung zwischen diesen Elementen zu ermöglichen.
Der Schaft 3010 besitzt seinerseits einen mittigen Sacksitz, der auf den Flansch 2024 einmündet und der eine stark exotherme, pyrotechnische Zusammensetzung 150 aufnimmt.
Der vorgenannte Kragen 3020 des Kolbens 3000 ist dem Flansch 2024 benachbart. Es stellt eine Abdichtung zwischen dem Kolben 3000 und dem Körper 200 dank jedes geeigneten Mittels sicher, zum Beispiel mit Hilfe einer torusförmigen Dichtung, die in eine Umfangs-Ringnut 3022 eingreift, die auf der Außenseite des Kragens 3020 ausgebildet ist.
Der Kolben 3000 besitzt auf einem Stück 3100 eine Reihe von Gewindegängen. Diese sind dazu geeignet, um mit komplementären Mitteln 180 zusammenzuwirken, die mit der Stange 100 verbunden sind, um eine Translationsbewegung des Kolbens 3000 längs der Achse 0-0 in eine Drehbewegung der Stange 100 rund um die Achse 0-0 bezüglich des Kolbens 3000 umzuwandeln.
Die Mittel 180, die zu diesem Zweck auf der Stange 100 vorgesehen sind, können als Muttergewinde ausgebildet sein.
Indessen handelt es sich, wie man es in den 6 und 7 abgebildet hat, bevorzugt um wenigstens einen Finger 182, der bezüglich der Achse 0-0 radial ausgerichtet ist, mit der Stange 100 fest verbunden ist und in die Gewindegänge 3100 eingreift.
Es handelt sich noch genauer nach der bevorzugten Ausführungsweise um drei Finger 182, die gleichmäßig rund um die Achse 0-0 verteilt sind. Es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf diese Anzahl von Fingern beschränkt ist, und auch nicht auf diese spezielle Konfiguration.
Noch genauer gesagt, die drei vorgenannten Finger 182 sind zur radialen Gleitbewegung in einer komplementären Radialbohrung angebracht, die auf der Stange 100 ausgebildet ist.
Der Kolben 3000 umfaßt außerdem einen zweiten Satz von Gewindegängen auf einem Stück 3200. Diese sind dazu geeignet, um mit komplementären Mitteln 2400 zusammenzuwirken, die mit dem Zwischenstück 240 und dem Körper 200 verbunden sind.
Die Gewindegänge 3200 weisen eine Steigung auf, die zu der der Gewindegänge 3100 umgekehrt ist.
Diese Mittel haben die Funktion, eine Translationsbewegung des Kolbens 3000 längs der Achse 0-0 in eine Rotation des Kolbens 3000 rund um die Achse 0-0 bezüglich des Zwischenstücks 240 und des Elements 200 umzuwandeln.
Die vorgenannten Mittel 2400, die zu diesem Zweck auf dem Zwischenstück 240 vorgesehen sind, können von einem Mutter gewinde gebildet sein. Es handelt sich jedoch bevorzugt um wenigstens einen Finger 2402, der bezüglich der Achse 0-0 radial ausgerichtet ist, fest mit dem Zwischenstück 240 verbunden ist und in die Gewindegänge 3200 eingreift.
Es handelt sich, noch genauer gesagt, bevorzugt um drei Finger 2402, die rund um die Achse 0-0 gleichmäßig verteilt sind.
Die Finger 2402 sind, noch genauer gesagt, zur radialen Gleitbewegung in einer radialen, komplementären Bohrung angebracht, die im Zwischenstück 240 ausgebildet ist.
Die in den 6 und 7 abgebildete Vorrichtung weist außerdem eine Massenanhäufung von Material mit niedrigem Schmelzpunkt 330 auf, das eine Verlötung zwischen dem Kolben 3000 und dem Zwischenstück 240 bildet. Diese Masse 330 vom Material mit niedrigem Schmelzpunkt ist in einem Sitz 332 untergebracht, der zwischen dem Kolben 3000 und dem Zwischenstück 240 ausgebildet ist.
Noch genauer gesagt, dieser Sitz 332 ist aus einer Umfangsnut gebildet, die auf der Außenoberfläche des Kolbens 3000 zwischen zwei Stücken von Gewindegängen 3100 und 3200 ausgeführt ist.
Man wird bei der Prüfung der beigefügten 6 und 7 vermerken, daß die Vorrichtung durch einen Ring 2500 fertiggestellt werden kannn (oder, genauer, durch zwei komplementäre Halbringe 2510, aus Gründen der Herstellung und des Zusammenbaus), der wenigstens gegenüber Translation durch Festklemmen zwischen das Zwischenstück 240 und die Stange 100 unbeweglich festgelegt ist und auf einem Ende des Sitzes 332 angeordnet ist. Der Fachmann wird verstehen, daß dieser Ring 2500 dem Material mit niedrigem Schmelzpunkt 330 während des Betreibens der Vorrichtung ein Auspressen auferlegt, ja sogar während einer Translation des Kolbens 3000 längs der Achse 0-0 bezüglich des Elementes 200, wobei das Material mit niedrigem Schmelzpunkt 330 gezwungen ist, den Ring 2500 durch den kalibrierten Kanal mit geringer Abmessung zu überschreiten, der zwischen dem Ring 2500 und der Außenoberfläche des Kolbens 3000 definiert ist.
Die Wirkungsweise der soeben beschiebenen Vorrichtung ist wie folgt:
Um die Vorrichtung in Betrieb zu nehmen, wird wenigstens einer der Zünder, die in die Hohlräume 2025 und 2026 eingesetzt sind, aktiviert. Die Zündung wird so auf die pyrotechnische Zusammensetzung 150 übertragen.
Das Material 330 mit niedrigem Schmelzpunkt erreicht seinen Erweichungspunkt. Der Kolben 3000 wird so bezüglich des Zwischenstücks 240 und des Elements 200 freigesetzt. Im übrigen belasten die Gase, die durch die Zünder erzeugt werden, die in die Hohlräume 2025 oder 2026 eingesetzt sind, oder durch die pyrotechnische Zusammensetzung 150, oder auch noch jedes andere äußere, adäquate Mittel, den Kolben 3000 zur Translation längs der Achse 0-0 (nach rechts, gemäß der Darstellung der 7).
Diese Bewegung wird durch das Auspressen des Lötmaterials 330, während es den Ring 2500 passiert, abgebremst.
Die Zusammenwirkung, die zwischen den Gewindegängen 3200 und den Fingern 2402 definiert ist, wandelt die Bewegung des Kolbens 3000 längs der Achse 0-0 in eine Drehbewegung rund um diese selbe Achse um.
Außerdem wird die Translation des Kolbens 3000 durch die Zusammenwirkung, die zwischen den Gewindegängen 3100 und den Fingern 182 definiert ist, in eine relative Drehbewegung der Stange 100 übertragen.
Außerdem wird die Drehung des Kolbens 3000 auf die Stange 100 übertragen.
So kumulieren die beiden vorgenannten Umwandlungen von der Translation zur Drehung, die jeweils zwischen den Mitteln 3200 und 2402 einerseits, und 3100 und 182 andererseits, definiert sind. Man erhält so eine Verstärkung der Drehbewegung der Stange 100.
Man wird vermerken, daß die Vorrichtung nach Abkühlen des Materials 330 erneut von diesem blockiert wird.
Eine solche Vorrichtung kann Anlaß zu zahlreichen Verwendungen geben.
Nach einer Variante kann man zum Beispiel die Gewindegänge 3100, 3200 und die komplementären Finger 182, 2402, die vorher genannt wurden, durch ein Muttergewinde, das jeweils auf der Stange 100 und auf dem Zwischenstück 240 gebildet ist, und durch komplementäre Finger zur radialen Ausrichtung, die durch den Kolben 3000 getragen werden, ersetzen.

Claims

Vorrichtung, die einen Mechanismus zur gesteuerten Freisetzung bildet, mit: – zwei Bauelementen (100, 200), die zur relativen Bewegung imstande sind, und – einem Blockierungsmittel (300), das geeignet ist, anfangs die relative Bewegung zwischen den beiden Bauelementen (100, 200) zu unterbinden, wobei das Blockierungsmittel (300) ein Material mit niedrigem Schmelzpunkt (330) umfaßt, das wenigstens auf einem Teil der Trennfläche (310/320, 350) zwischen zwei Teilen angeordnet ist, die mit dem jeweiligen der beiden Bauelemente (100, 200) verbunden sind, um vor dem Schmelzen des genannten Materials die Freisetzung des Blockierungsmittels (300) und demzufolge der Bauelemente (100, 200) zu unterbinden, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierungsmittel wenigstens eine Baugruppe umfaßt, die Mittel komplementärer Form mit wendelförmiger Konfiguration (310, 320) umfaßt, die mit dem jeweiligen der beiden Bauelemente (100, 200) verbunden sind, daß die Mittel komplementärer Form mit wendelförmiger Konfiguration einerseits Gewindegänge (310) und andererseits ein komplementäres Muttergewinde (320) umfassen, die mit dem jeweiligen der beiden Elemente (100, 200) verbunden sind, und daß die Gewindegänge (310) und das komplementäre Muttergewinde (320) aus reversiblen Gewindegängen gebildet sind, das heißt aus Gewindegängen, die eine Steigung aufweisen, die ausreicht, daß nach dem Schmelzen des Materials mit niedrigem Schmelzpunkt (330) eine Zugwirkung antreibend ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit niedrigem Schmelzpunkt (330) wenigstens auf einem Teil der Trennfläche zwischen den Mitteln komplementärer Form (310, 320) angeordnet ist, um die Freisetzung der Blockierungsmittel und demzufolge der Bauelemente (100, 400) vor dem Schmelzen des genannten Materials (330) zu unterbinden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Muttergewinde (320) auf einer Mutter (340) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenstück (240) zwischen einem der Bauelemente (200) und dem Blockierungsmittel (300) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit niedrigem Schmelzpunkt (330) aus einem Metall gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit niedrigem Schmelzpunkt (330) aus der Gruppe ausgewählt ist, die – Bi50/Pb28/Sn22 (für eine Schmelztemperatur in der Größenordnung von 95–110°C, oder – In (für eine Schmelztemperatur in der Größenordnung von 156°C), oder – Sn oder Sn85/Zn15 (für eine Schmelztemperatur in der Größenordnung von 200–250°C), oder – Pb82,5/Cd17,5, oder – Pb96/Sb4 (für eine Schmelztemperatur in der Größenordnung von 250–300°C) umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit niedrigem Schmelzpunkt (330) aus einem Material auf der Grundlage von Paraffin oder einer eutektischen Legierung gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Beheizungsmittel (150) umfaßt, das dazu geeignet ist, selektiv das Schmelzen des Materials mit niedrigem Schmelzpunkt (330) hervorzurufen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Beheizungselement (150) aus einem pyrotechnischen Material (150) gebildet ist, das in den Aufbau integriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bauelemente (100, 200) zur relativen Translation imstande sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (340, 345) umfaßt, die eine relative Drehung zwischen dem Blockierungsmittel (300) und einem der Bauelemente (200) während des Betreibens der Vorrichtung verhindern.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (340, 345), die eine relative Drehung verhindern, zwei übereinanderliegende, in Eingriff stehende Muttern (340, 345) mit umgekehrter Steigung umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (340, 345), die eine relative Drehung verhindern, ein Kugellager oder dergleichen umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bauelemente (100, 200) zur relativen Drehung imstande sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kolben (3000) umfaßt, der zur Translationsbewegung bezüglich der Bauelemente (100, 200) imstande ist und mit Gewindegängen (3100) versehen ist, die mit Mitteln (182) in Eingriff stehen, die mit einem Bauelement (100) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3000) außerdem eine zweite Reihe von Gewindegängen (3200) umfaßt, die mit Mitteln (2402) in Eingriff stehen, die mit dem zweiten Bauelement (200) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reihen von Gewindegängen (3100, 3200) umgekehrte Steigung haben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (182, 2402), die mit den Gewindegängen (3100, 3200) in Eingriff stehen, wenigstens einen radialen Finger umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindegänge (3100, 3200) von radialen Fingern gebildet sind, die einstückig mit dem Kolben (3000) sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Bauelemente (100, 400) einen Sitz (342) definiert, der dazu geeignet ist, eine Reserve (331) an Material (330) mit niedrigem Schmelzpunkt aufzunehmen, wobei dieser Sitz (342) nach außen durch einen Kanal mit kalibriertem Querschnitt (343) mündet und dazu eingerichtet ist, sein Volumen während einer Relativbewegung zwischen den Bauelementen (100, 200) zu reduzieren, derart, daß diese Bewegung ein Auspressen des Materials (330) durch den Kanal (343) betreibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie Material (330) mit niedrigem Schmelzpunkt auf Höhe einer Trennfläche (350) aufweist, die von den Gewindegängen (310/320) verschieden ist.