[0001] La présente invention concerne un dispositif pyrotechnique sensible à l'écrasement
tel qu'un pétard de signalisation, une mine ou analogue, comportant une charge pyrotechnique
utile choisie dans un groupe comportant les charges déflagrantes et les charges militaires
à effet thermique, déflagrant, détonant, fumigène ou éclairant, et un dispositif d'allumage
comportant une charge pyrotechnique d'allumage en liaison pyrotechnique avec la charge
utile et des moyens pour provoquer l'inflammation de la charge d'allumage et, par
l'intermédiaire de celle-ci, l'allumage de la charge utile de façon commandée lors
de l'apparition d'au moins une condition déterminée d'écrasement.
[0002] Un tel dispositif pyrotechnique est décrit par exemple dans la demande de brevet
français N° 89 12981 déposée le 4 Octobre 1989 par la Demanderesse, sous forme d'un
pétard de signalisation communément dénommé "pétard de voie", destiné à être posé
sur une voie ferrée pour signaler, par une déflagration émise au passage d'un train,
un danger imposant un arrêt d'urgence de celui-ci.
[0003] A cet effet, ce dispositif connu utilise, comme charge d'allumage, une composition
pyrotechnique directement sensible à la compression qu'elle subit, entre des composants
convenablement conformés du dispositif, lors de l'écrasement de celui-ci par une roue
du train.
[0004] Le recours à une charge directement sensible à la compression, à titre de charge
d'allumage, oblige à concilier un impératif de fiabilité du dispositif, conduisant
à choisir une charge d'allumage particulièrement sensible à la compression afin d'offrir
une certitude d'inflammation de cette charge d'allumage et, par l'intermédiaire de
celle-ci, l'allumage de la charge utile déflagrante lors de l'écrasement du dispositif,
et un impératif de sécurité de fabrication, de stockage et de manutention du dispositif,
conduisant à choisir une charge d'allumage aussi peu sensible que possible aux chocs,
ce qui implique également une faible sensibilité à la compression.
[0005] De ce fait, le pétard de voie muni du dispositif d'allumage connu, décrit par exemple
dans la demande de brevet français précitée, ne donne pas totale satisfaction, dans
la mesure où il ne peut présenter à la fois une sécurité et une fiabilité absolues.
[0006] Un problème analogue se pose dans le cas des mines, qui doivent être particulièrement
sensibles à l'écrasement, dans des conditions déterminées, mais ne doivent pas mettre
en danger les personnels de fabrication, de stockage et de manutention ; à cet effet,
les mines sont généralement munies de dispositifs d'allumage complexes, c'est-à-dire
à la fois coûteux et délicats à réaliser, d'une part, et sujets aux dysfonctionnement,
d'autre part.
[0007] Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et, à cet effet,
il est proposé un dispositif pyrotechnique sensible à l'écrasement, du type indiqué
en préambule, caractérisé en ce que la charge d'allumage est inflammable par étincelage,
et en ce que les moyens pour provoquer l'inflammation de la charge d'allumage comportent
:
- deux électrodes disposées respectivement de part et d'autre d'une zone déterminée
de la charge d'allumage et mutuellement espacées d'une distance déterminée propre
à permettre la création d'une étincelle électrique entre elles, à travers ladite zone
de la charge d'allumage, pour enflammer cette dernière, au moins dans ladite condition
déterminée d'écrasement,
- un corps piezo-électrique comportant deux bornes et susceptible de générer une haute
tension entre celles-ci lorsqu'il est soumis à une contrainte de compression d'une
valeur dépassant une valeur déterminée, selon une direction déterminée,
- un circuit de raccordement électrique de chaque borne du corps piezo-électrique à
une électrode respective,
- des moyens d'actionnement pour détecter l'apparition de ladite condition déterminée
d'écrasement et appliquer alors au corps piezo-électrique ladite contrainte de compression.
[0008] Dans la mesure où il n'est plus nécessaire que la charge d'allumage soit sensible
à l'écrasement, on peut lui donner, ainsi qu'à la charge utile, une composition la
rendant peu sensible aux chocs et accroître ainsi considérablement la sécurité de
fabrication, de stockage et de manutention du dispositif, dont la sensibilité à l'apparition
de la condition déterminée d'écrasement relève d'un choix et d'un calibrage appropriés
des moyens d'actionnement, et non plus directement de la nature de la charge d'allumage.
[0009] La sécurité de fabrication, de stockage et de manutention du dispositif et sa fiabilité,
en termes de certitude de fonctionnement lors de l'apparition de la condition déterminée
d'écrasement, peuvent donc être optimisées indépendamment l'une de l'autre, sans incompatibilité.
[0010] On peut avantageusement choisir des moyens d'actionnement de type mécanique et l'on
remarque qu'alors, le dispositif selon l'invention ne comporte pas de composant susceptible
de perdre sa fonctionnalité au cours d'une longue période de temps, si bien qu'il
n'impose pas d'intervention de surveillance et de maintenance. Cet avantage est particulièrement
important si l'on tient compte de la difficulté de surveillance et de maintenance
que présentent les dispositifs pyrotechniques du type concerné par la présente invention,
soit du fait qu'ils doivent être conditionnés dans des étuis parfaitement étanches,
comme c'est le cas des pétards de signalisation, soit parce qu'ils doivent rester
eux-mêmes parfaitement étanches, comme c'est le cas des mines.
[0011] Sans contrôle et sans maintenance, un dispositif pyrotechnique conforme à la présente
invention peut ainsi rester propre à remplir sa fonction même après un long temps
de stockage et, cependant, sa conception peut rester simple y compris quant aux moyens
d'actionnement destinés à détecter l'apparition de la condition déterminée d'écrasement
devant provoquer l'inflammation de la charge d'allumage et, par conséquent, l'allumage
de la charge utile, et appliquer alors au corps piezo-électrique la contrainte de
compression propre à générer la haute tension qui, transmise aux électrodes par le
circuit de raccordement électrique, provoque cet étincelage.
[0012] Ces moyens d'actionnement peuvent être très divers, en fonction d'une part de choix
d'implantation du corps piezo-électrique à l'intérieur du dispositif et d'autre part
de la condition terminée d'écrasement dont l'apparition doit provoquer l'étincelage,
à savoir généralement l'application plus ou moins brutale, par exemple par un véhicule,
d'une charge d'orientation au moins approximativement déterminée, le plus souvent
approximativement verticale, au dispositif occupant lui-même une orientation approximativement
déterminée, le plus souvent approximativement horizontale, sur un support tel qu'un
rail de chemin de fer, dans le cas d'un pétard de voie, ou le sol, dans le cas d'une
mine.
[0013] Toutefois, pour éviter que le corps piezo-électrique ne génère la haute tension provoquant
l'étincelage de façon accidentelle, sous l'action d'une contrainte de compression
qui ne serait pas au moins approximativement orientée suivant ladite direction déterminée,
on préfère que les moyens d'actionnement comportent un corps de poussée mobile par
rapport au corps piezo-électrique suivant une trajectoire déterminée, sous l'effet
de l'apparition de ladite condition déterminée d'écrasement, d'une position de repos
qu'il occupe en dehors de ladite condition déterminée d'écrasement et dans laquelle
le corps de poussée est fonctionnellement disjoint du corps piezo-électrique à une
position d'activation qu'il occupe dans ladite condition déterminée d'écrasement et
dans laquelle le corps de poussée est fonctionnellement en appui sur le corps piezoélectrique
et ladite trajectoire présente ladite direction déterminée, de telle sorte que le
corps de poussée applique ladite contrainte de compression au corps piezo-électrique.
[0014] On notera que la notion de corps de poussée fonctionnellement disjoint du corps piezo-électrique
en position de repos inclut certes celle d'espacement physique entre le corps de poussée
et le corps piezo-électrique mais n'implique pas nécessairement un tel espacement
; elle inclut aussi la possibilité d'un contact mutuel en position de repos, toutefois
sans qu'il résulte de ce contact mutuel l'application de ladite contrainte de compression
au corps piezo-électrique.
[0015] Naturellement, le mode de passage du corps de poussée de sa position de repos à sa
position d'activation, lors de l'apparition de la condition déterminée d'écrasement
dans laquelle on désire provoquer l'étincelage, est étroitement fonction de la nature
de cette condition.
[0016] A titre d'exemple non limitatif, de façon particulièrement simple et fiable et sous
un encombrement suffisamment réduit pour être compatible avec la réalisation d'un
pétard de voie comme d'une mine, dans le cas le plus fréquent où le dispositif selon
l'invention est destiné à réagir à l'application d'une charge d'écrasement suivant
une orientation déterminée alors qu'il repose dans une orientation déterminée sur
un support tel qu'un rail de chemin de fer ou le sol, le corps piezo-électrique est
avantageusement disposé, à l'intérieur du dispositif, de telle sorte que ladite direction
déterminée de compression à laquelle il réagit coïncide avec ladite orientation déterminée
de la charge, auquel cas le corps de poussée peut avantageusement constituer une pédale
de détection de l'apparition d'une charge d'écrasement suivant ladite direction déterminée,
cette pédale étant sensible à une poussée ou à un choc appliqué dans ladite condition
déterminée d'écrasement, suivant ladite direction déterminée, de la position de repos
vers la position d'activation.
[0017] De préférence, le dispositif selon l'invention comporte des moyens de sécurité propres
à éviter un étincelage accidentel, c'est-à-dire survenant hors de l'apparition de
ladite condition déterminée d'écrasement, et ces moyens de sécurité peuvent présenter
divers aspects, qui peuvent être cumulés à volonté dans un même dispositif.
[0018] Ainsi, le dispositif selon l'invention peut avantageusement comporter des moyens
de sécurité mécanique à l'encontre d'une application accidentelle de ladite contrainte
de compression, conduisant à l'étincelage, au corps piezo-électrique.
[0019] Lorsque, de façon préférée, les moyens d'actionnement comportent un corps de poussée
comme on l'a indiqué précédemment, notamment un corps de poussée formant pédale, ces
moyens de sécurité mécanique peuvent avantageusement comporter des moyens de retenue
du corps de poussée en position de repos, propres à libérer le corps de poussée sous
l'effet de l'apparition de ladite condition déterminée d'écrasement, et par exemple
à libérer automatiquement le corps de poussée lorsque celui-ci, en position de repos,
reçoit un effort dépassant un seuil prédéterminé, orienté vers sa position d'activation.
Les moyens de retenue peuvent être alors constitués, par exemple, sous forme de ponts
de matière sensibles au cisaillement, retenant le corps de poussée en position de
repos et se cisaillant lors de l'apparition de cet effort dépassant un seuil déterminé,
ou encore sous d'autres formes. Naturellement, on peut également prévoir des moyens
de retenue du corps de poussée en position de repos quant à eux propres à être actionnés
à volonté lors de la mise en service du dispositif, pour libérer alors le corps de
poussée en vue d'un passage à sa position d'activation à l'apparition de ladite condition
déterminée d'écrasement, par exemple sous la forme d'une goupille détachable à volonté.
Aux moyens de retenue du corps de poussée en position de repos, propres à libérer
automatiquement celui-ci lors de l'apparition de ladite condition déterminée, peuvent
avantageusement être associés, dans certaines applications, des moyens de sollicitation
élastique du corps de poussée de la position de repos vers sa position d'activation,
lesquels provoquent un passage énergique du corps de poussée de sa position de repos
à sa position d'activation dès lors qu'il est libéré de l'action des moyens de retenue,
ce qui se traduit à l'arrivée en position d'activation par l'application, au corps
piezo-électrique, d'un choc provoquant lui-même l'étincelage ; le corps de poussée
se comporte alors comme une masse inertielle lorsqu'il est libéré vis-à-vis des moyens
de retenue ; il est ainsi possible d'utiliser un corps piezo-électrique moins sensible,
c'est-à-dire offrant lui-même une sécurité accrue vis-à-vis d'un étincelage accidentel.
[0020] Les moyens de sécurité peuvent également être des moyens de sécurité électrique,
propres à empêcher une création accidentelle de ladite étincelle en cas d'application
accidentelle de ladite contrainte de compression, normalement propre à provoquer l'étincelage,
au corps piezo-électrique.
[0021] Lorsque les moyens d'actionnement comportent un corps de poussée comme on l'a indiqué
plus haut, notamment un corps de poussée formant pédale, ces moyens de sécurité électrique
peuvent comporter, dans le circuit de raccordement électrique de chaque borne du corps
piezo-électrique à une électrode respective, un interrupteur couplé mécaniquement
au corps de poussée de façon à être ouvert lorsque le corps de poussée est en position
de repos et fermé lorsque le corps de poussée est en position d'activation. En variante
ou cumulativement, les moyens de sécurité électrique peuvent également comporter un
circuit auxiliaire raccordant électriquement les bornes du corps piezo-électrique
et un interrupteur intercalé dans ce circuit auxiliaire et couplé mécaniquement au
corps de poussée de façon à être fermé lorsque le corps de poussée est en position
de repos et ouvert lorsque le corps de poussée est en position d'activation. Egalement
en variante ou en complément, les moyens de sécurité électrique peuvent également
comporter des moyens de guidage de l'une, au moins, des électrodes vis-à-vis d'un
mouvement de rapprochement ou d'éloignement vis-à-vis de l'autre électrode, et des
moyens d'accouplement entre le corps de poussée et ladite électrode guidée de telle
sorte que les électrodes soient mutuellement espacées d'une distance supérieure à
ladite distance déterminée et trop grande pour permettre la création d'une étincelle
électrique entre elles, à travers ladite zone de la charge, en cas d'application accidentelle
de ladite contrainte de compression au corps piezo-électrique, alors que le corps
de poussée est en position de repos, et soient espacées de ladite distance déterminée
lorsque le corps de poussée est en position d'activation ; ainsi, il est nécessaire
que le corps de poussée soit passé de sa position de repos à sa position d'activation
pour que les électrodes se trouvent placées, l'une par rapport à l'autre, à une distance
propre à permettre un étincelage entre elles ; naturellement, ce dernier mode de réalisation
des moyens de sécurité électrique suppose que le dispositif d'allumage électrique
forme une unité de structure regroupant le corps piezo-électrique, les moyens d'actionnement,
les électrodes, la charge et le circuit de raccordement.
[0022] De façon générale, le dispositif d'allumage électrique selon l'invention peut former
une telle unité de structure, mais il peut également former deux unités de structure
disjointes, dont l'une regroupe le corps piezoélectrique et les moyens d'actionnement,
dont l'autre regroupe les électrodes, la charge d'allumage et la charge utile, et
qui sont raccordées mutuellement par le circuit de raccordement électrique, ou plus
précisément par un câble de raccordement électrique faisant partie de ce circuit.
Ainsi, dans le cas d'un pétard de signalisation, on peut dissocier le corps piezo-électrique
et les moyens d'actionnement, d'une part, nécessairement placés sur la voie, et les
électrodes et les charges pyrotechniques respectivement inflammable par étincelage
et déflagrante, d'autre part, qu'il peut être préférable de placer à côté de la voie,
afin de rendre la déflagration plus facilement audible par le mécanicien d'un train
; dans le cas d'une mine, on peut décaler l'emplacement de l'unité contenant notamment
la charge utile par rapport à l'unité comprenant les moyens d'actionnement, par exemple
pour tenir compte du déplacement d'un véhicule à détruire entre le moment où il applique
aux moyens d'actionnement une charge d'écrasement, provoquant la mise en contrainte
du corps piezo-électrique, et le moment où la charge utile agit.
[0023] Naturellement, l'implantation des différents composants d'un dispositif selon l'invention
peut être librement choisie par l'Homme du métier, en fonction d'impératifs notamment
d'encombrement.
[0024] A cet égard, un mode de réalisation particulièrement avantageux du dispositif selon
l'invention, lorsque celui-ci forme une seule unité, se caractérise en ce que la charge
d'allumage est alignée avec le corps de poussée et l'une des bornes du corps piezo-électrique
et intercalée entre eux, suivant ladite direction déterminée, en ce que le corps de
poussée définit l'une des électrodes, d'un côté de la charge d'allumage, et en ce
que l'autre électrode est intercalée entre la charge d'allumage et ladite borne du
corps piezo-électrique, de l'autre côté de la charge d'allumage, et en contact de
conduction électrique avec ladite borne au moins lorsque le corps de poussée est en
position d'activation.
[0025] Alors, l'interrupteur précité, couplé mécaniquement au corps de poussée de façon
à être ouvert lorsque le corps de poussée est en position de repos et fermé lorsque
le corps de poussée est en position d'activation, peut être avantageusement réalisé
sous forme d'une discontinuité dans ledit contact mutuel de conduction électrique
lorsque le corps de poussée est en position de repos ; on conçoit aisément que cette
discontinuité disparaisse en rétablissant ledit contact mutuel de conduction électrique
dès lors que le corps de poussée parvient en position d'activation.
[0026] On remarquera qu'il en résulte un mode de réalisation particulièrement simple et
fiable du dispositif selon l'invention.
[0027] Lorsque l'on craint que, dans certaines circonstances, l'inertie du dispositif selon
l'invention entre l'apparition de la condition déterminée d'écrasement et le fonctionnement
de la charge pyrotechnique utile ne soit trop importante, compte tenu par exemple
de la vitesse du train dont il s'agit d'avertir le conducteur dans le cas d'un pétard
de voie ou de la vitesse d'un véhicule à détruire dans le cas d'une mine, plus particulièrement
lorsque le dispositif se présente sous la forme d'une unité unique, on peut prévoir
de perfectionner ce dispositif de telle sorte que la charge d'allumage soit inflammable
non seulement par étincelage, mais également par percussion, soit par constitution
de cette charge d'allumage sous forme de deux charges dont l'une est sensible à l'étincelage
et l'autre à la percussion, soit par réalisation d'une charge unique inflammable aussi
bien par étincelage que par percussion ; alors, on prévoit que les moyens pour provoquer
l'inflammation de la charge d'allumage comportent des moyens de percussion de celle-ci
lors de l'apparition de ladite condition déterminée d'écrasement.
[0028] A cet effet, lorsque le dispositif se présente sous la forme d'une unité unique dans
laquelle la charge d'allumage est alignée avec le corps de poussée, définissant l'une
des électrodes, et l'une des bornes du corps-piezo électrique et intercalée entre
eux, suivant ladite direction déterminée, et dans laquelle l'autre électrode et ladite
borne du corps piezo-électrique sont en contact mutuel de conduction électrique lorsque
le corps de poussée est en position d'activation, avec discontinuité dans ce contact
mutuel de conduction électrique lorsque le corps de poussée est en position de repos,
on peut avantageusement prévoir que la charge d'allumage soit solidaire d'une première
électrode et disjointe de la deuxième électrode lorsque le corps de poussée est en
position de repos, et que la deuxième électrode soit conformée en percuteur ; ainsi,
l'apparition de la condition déterminée d'écrasement provoque simultanément à la fermeture
du circuit de raccordement électrique des bornes du corps piezo-électrique aux électrodes,
de façon à provoquer l'étincelage entre elles, au sein de la charge d'allumage, une
percussion de cette dernière avec pour effet son allumage si cette percussion est
suffisamment énergique, du fait d'un écrasement particulièrement brutale du dispositif
; à cet effet, par exemple, la première électrode peut être constituée par le corps
de poussée et la deuxième électrode est solidaire de ladite borne du corps piezo-électrique.
[0029] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description
ci-dessous, relative à quelques exemples non limitatifs de mise en oeuvre, ainsi que
des dessins annexés qui font partie intégrante de cette description.
- La figure 1 montre, en vue de dessus, un pétard de signalisation selon l'invention,
d'un type défini de façon générale dans la norme française NF-F 54-0011 d'Octobre
1982, destiné à être fixé sur le champignon d'un rail de chemin de fer pour émettre
une déflagration sous la charge d'une roue d'un convoi ferroviaire ; le pétard est
supposé ainsi fixé sur le champignon d'un rail.
- La figure 2 montre une vue de ce pétard en coupe par un plan moyen de symétrie perpendiculaire
au rail et repéré en II-II à la figure 1.
- Les figures 3 et 4 montrent un premier exemple de dispositif d'allumage piezo-électrique
susceptible d'équiper le pétard illustré aux figures 1 et 2, en une vue analogue à
celle de la figure 2 et à plus grande échelle, respectivement avant et après application
de la charge provoquant la déflagration.
- Les figures 5 et 6 montrent, en des vues correspondant respectivement à celle de la
figure 3 et à celle de la figure 4, un deuxième exemple de réalisation de dispositif
d'allumage piezo-électrique susceptible d'équiper le pétard illustré aux figures 1
et 2.
- Les figures 7 et 8 montrent, en des vues correspondant respectivement à celle de la
figure 3 et à celle de la figure 4, un troisième exemple de réalisation de dispositif
d'allumage piezo-électrique susceptible d'équiper le pétard illustré aux figures 1
et 2.
- Les figures 9 et 10 montrent, en des vues correspondant respectivement à celle de
la figure 3 et à celle de la figure 4, un quatrième exemple de réalisation de dispositif
d'allumage piezo-électrique susceptible d'équiper le pétard illustré aux figures 1
et 2.
- La figure 11 illustre, en une vue analogue à celle des figures 3, 5, 7, 9, une variante
de réalisation du pétard illustré aux figures 1 et 2, avec générateur piezo-électrique
dissocié de la charge pyrotechnique inflammable par étincelage et de la charge pyrotechnique
déflagrante.
- La figure 12 montre une autre variante de réalisation du pétard de voie illustré aux
figures 1 et 2, supposé fixé sur le champignon d'un rail, en une vue en coupe par
un plan moyen de symétrie coïncidant sensiblement avec un plan longitudinal médian
du rail.
- Les figures 13 et 14 montrent un premier exemple de dispositif d'allumage piezo-électrique
susceptible d'équiper le pétard illustré à la figure 12, en une vue analogue à celle
de la figure 12 et à plus grande échelle, respectivement avant et après application
de la charge provoquant la déflagration.
- Les figures 15 et 16 montrent un deuxième exemple de dispositif d'allumage piezo-électrique
susceptible d'équiper le pétard illustré à la figure 12, en une vue analogue à celle
de la figure 12 et à plus grande échelle, respectivement avant et après application
de la charge provoquant la déflagration.
[0030] On se réfèrera en premier lieu aux figures 1 à 10 où l'on a illustré un pétard de
signalisation communément dénommé "pétard de voie" de conception générale connue,
décrite par exemple dans la demande de brevet français N° 89 12981 du 4 Octobre 1989
de la Demanderesse, si l'on excepte la nature piezo-électrique du dispositif d'allumage
mis en oeuvre, laquelle est par contre caractéristique de la présente invention.
[0031] On rappellera simplement que ce pétard 1, destiné à être fixé provisoirement sur
le champignon 2 d'un rail, au moyen de griffes 3, dans une position dans laquelle
il présente un axe 4 approximativement vertical et qui servira de référence pour la
suite de la description, comprend :
- une coupelle inférieure 5 métallique, approximativement horizontale, sous laquelle
les griffes 3 sont fixées par exemple par rivetage, de façon non représentée,
- une pièce en matière plastique 6 positionnée sur la coupelle inférieure 5, cette pièce
6 servant de fond à un conteneur 7 à poudre déflagrante 8, de forme générale annulaire,
approximativement de révolution autour de l'axe 4,
- un dispositif d'allumage 9 qui est porté par la pièce 6 suivant l'axe 4 et de ce fait
entouré par le conteneur 7 à poudre déflagrante 8, et dont quatre exemples de réalisation
seront décrits respectivement en référence aux figures 3 et 4, 5 et 6, 7 et 8, 9 et
10,
- une autre pièce en matière plastique 10 disposée autour du dispositif d'allumage 9
et formant avec la pièce 6 précitée le conteneur 7 à poudre déflagrante 8,
- une coupelle supérieure 11 métallique, enfermant avec la coupelle inférieure 5 sur
laquelle elle est sertie périphériquement l'ensemble des composants précités du pétard,
à savoir les pièces 6 et 10 délimitant le conteneur 7 à poudre déflagrante 8, c'est-à-dire
ce conteneur 7 lui-même et la poudre déflagrante 8, ainsi que le dispositif d'allumage
9.
[0032] A cet effet, alors que la coupelle inférieure 5 présente une forme générale plate,
perpendiculaire à l'axe 4, la coupelle supérieure 11 n'est plate et perpendiculaire
à l'axe 4 que dans une zone centrale 12 couvrant par le haut le dispositif d'allumage
9 et partiellement le conteneur 7, et présente autour de cette zone centrale 12 une
zone périphérique 13 tronconique de révolution autour de l'axe 4, divergeant vers
le bas en enveloppant le conteneur 7 dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe
4 et raccordant ainsi la zone centrale 12 de la coupelle supérieure 11 à la périphérie
de la coupelle inférieure 5, où est effectué le sertissage 14.
[0033] Les coupelles inférieure 5 et supérieure 11 sont par exemple réalisées en aluminium
ou alliage d'aluminium conformément aux enseignements de la demande de brevet français
précitée, ou encore en laiton. Toutefois, il est bien entendu que seule la conception
du dispositif d'allumage 9 est caractéristique de la présente invention et qu'un tel
dispositif d'allumage pourrait être intégré à des pétards de voie d'autre conception
sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention.
[0034] Comme le montre la figure 1, l'axe 4 est défini par l'intersection de deux plans
liés au pétard 1, à savoir un plan 212 qui se confond au moins approximativement avec
un plan longitudinal médian du rail et un plan 213 perpendiculaire au plan 212 et
ainsi disposé approximativement perpendiculairement au plan longitudinal médian du
rail, ces deux plans 212 et 213 constituant des plans de symétrie pour les griffes
3, et le dispositif d'allumage 9 est allongé suivant le plan 213, symétrique par rapport
à ce dernier et localisé symétriquement par rapport au plan 212 ; le plan 213 se confond
avec le plan de coupe II-II des figures 3 à 10.
[0035] Dans chacun de ses modes de réalisation illustrés, le dispositif d'allumage 9 comporte
un socle 15 rigide, électriquement isolant et par exemple en matière plastique ; ce
socle 15, qui constitue une partie inférieure du dispositif d'allumage 9, est directement
porté par la pièce 6 dont il est rendu solidaire par tout moyen approprié, et éventuellement
par réalisation en monobloc avec cette pièce 6.
[0036] Suivant l'axe 4, le socle 15 enferme un corps piezo-électrique 16 sensible à une
contrainte de compression suivant cet axe 4, c'est-à-dire propre à émettre une haute
tension entre deux bornes 17, 18 tournées respectivement vers le bas et vers le haut,
lorsqu'il est soumis suivant l'axe 4 à une contrainte de compression dépassant une
valeur déterminée.
[0037] Pour recevoir le corps piezo-électrique 16, le socle 15 présente suivant l'axe 4
un logement 19 présentant une forme propre à retenir le corps piezo-électrique 16
à l'encontre de tout mouvement radial en référence à l'axe 4.
[0038] Ce logement 19 est toutefois ouvert vers le haut et vers le bas et le corps piezo-électrique
16 y est retenu à l'encontre d'un coulissement suivant l'axe 4 par deux lames métalliques
20, 21 perpendiculaires à l'axe 4 et au plan 212 et mutuellement parallèles à ce niveau,
dont la première est emprisonnée de façon solidaire entre le socle 15 et la pièce
6 et en contact de conduction électrique avec la borne 17 du corps piezoélectrique
16 et dont la deuxième longe le socle 15 par le dessus de celui-ci, sur lequel elle
est retenue par tout moyen approprié et est en contact de conduction électrique avec
la borne 18 du corps piezo-électrique 16.
[0039] Les deux lames 20 et 21 présentent le plan 213 comme plan de symétrie respective.
[0040] D'un côté 22 du plan 212, ces deux lames 20 et 21 forment un interrupteur normalement
fermé et, à cet effet, elles sont en contact mutuel de conduction électrique dans
un état de repos illustré aux figures 3, 5, 7, 9 afin de court-circuiter alors les
deux bornes 17 et 18 du corps piezo-électrique 16 afin d'annuler toute conséquence
de l'application accidentelle, à celui-ci, d'une contrainte de compression suivant
l'axe 4, alors qu'elles sont mutuellement disjointes dans un état d'activation illustré
aux figures 4, 6, 8, 10 afin qu'alors, une contrainte de compression de valeur suffisante,
c'est-à-dire dépassant ladite valeur déterminée, appliquée au corps piezo-électrique
16 suivant l'axe 4 se traduise par l'initiation de la poudre déflagrante 8 dans des
conditions qui seront expliquées plus loin.
[0041] Plus précisément, à partir de la borne 17, la lame 20 s'étend perpendiculairement
au plan 212, entre la pièce 6 et une face inférieure 23, perpendiculaire à l'axe 4,
du socle 15, jusqu'à la jonction de cette face inférieure 23 avec une face latérale
24 du socle 15, quant à elle parallèle au plan 212 et tournée dans le sens d'un éloignement
par rapport à l'axe 4 ; à ce niveau, la lame 20 s'infléchit à angle droit vers le
haut, c'est-à-dire parallèlement à l'axe 4, pour longer cette face latérale 24 jusqu'à
la jonction de celle-ci avec une face supérieure 25, perpendiculaire à l'axe 4, du
socle 15 ; au niveau de cette jonction, la lame 20 s'infléchit à nouveau à angle droit,
cette fois vers l'axe 4, pour présenter un retour 26 qui, à l'état de repos illustré
aux figures 3, 5, 7, 9, est orienté perpendiculairement à l'axe 4 et au plan 212,
vers lesquels le retour 26 présente une zone d'extrémité libre 27 en porte-à-faux
au-dessus d'une cavité 28 aménagée dans la face supérieure 25 du socle 15, du côté
22 du plan 212, entre le logement 19 pour le corps piezo-électrique 16 et la face
latérale 24 ; la lame 20 est suffisamment rigide pour rester perpendiculaire à l'axe
4, au niveau de son retour 26, dans la position de repos illustrée aux figures 3,
5, 7, 9, mais elle est néanmoins suffisamment flexible, élastiquement ou plastiquement,
pour pouvoir gagner une conformation illustrée aux figures 4, 6, 8, 10 dans laquelle
elle est incurvée vers le bas au niveau de sa zone extrême 27 et pénètre par cette
zone dans la cavité 28.
[0042] La lame 21, quant à elle, repose sur la face supérieure 25 du socle 15, en étant
perpendiculaire à l'axe 4 et au plan 212, de la borne 18 jusqu'à une zone extrême
29 également placée en porte-à-faux au-dessus de la cavité 28, de façon à chevaucher
partiellement la zone d'extrémité 27 du retour 26 de la lame 20 au-dessus de cette
cavité 28 et à établir ledit contact mutuel de conduction électrique dans la position
de repos illustrée aux figures 3, 5, 7, 9 alors que ce contact cesse par incurvation
de la zone extrême 27 sans déformation de la zone extrême 29 dans la position illustrée
aux figures 4, 6, 8, 10.
[0043] Outre leur zone extrême 27, 29 respectivement, située du côté 22 du plan 212, les
deux lames 20 et 21 présentent une zone extrême 30, 31, respectivement, de l'autre
côté 32 de ce plan 212.
[0044] La conformation de ces zones extrêmes 30, 31 et la conformation correspondante du
socle 15 varient selon les exemples de réalisation du dispositif d'allumage 9 illustrés
respectivement aux figures 3 et 4, 5 et 6, 7 et 8, 9 et 10, d'une façon que l'on va
décrire à présent.
[0045] Dans l'exemple de réalisation illustré aux figures 3 et 4, la lame 20 reste perpendiculaire
à l'axe 4 et au plan 212 jusqu'à sa zone extrême 30, située sous une cavité 33 aménagée
dans la face inférieure 23 du socle 15 du côté 32 du plan 212, laquelle cavité 33
débouche également dans le sens d'un éloignement par rapport à ce plan, dans une face
latérale 34 du socle 15, laquelle est parallèle au plan 212, tournée dans le sens
d'un éloignement par rapport à celui-ci et occupe une position symétrique de celle
de la face latérale 24 par rapport à ce plan 212 ; en pratique, la cavité 33 débouche
ainsi en regard d'une zone localisée 35 de la pièce 10.
[0046] A l'intérieur de la cavité 33 est logé, de façon solidaire du socle 15, un godet
métallique 36 reposant vers le bas sur la zone extrême 30 de la lame 20, avec laquelle
ce godet 36 est par conséquent en relation de conduction électrique par une zone de
fond 41.
[0047] Le godet 36, ouvert vers le haut à l'intérieur de la cavité 33, contient une charge
37 d'une composition pyrotechnique déflagrante inflammable par étincelage et constitue,
par son fond 41, une électrode raccordée à la borne 17 du corps piezo-électrique 16
en vue de la création d'une étincelle propre à provoquer l'inflammation de la composition
pyrotechnique 37.
[0048] La zone extrême 31 constitue l'autre électrode, raccordée à la borne 18 du corps
piezo-électrique 16 et, à cet effet, est orientée parallèlement à l'axe 4 et au plan
212, vers le bas, au-dessus du godet 36, à l'intérieur d'un passage 38 aménagé à cet
effet entre la face supérieure 25 du socle 15 et la cavité 33 de celui-ci.
[0049] La zone extrême 31 de la lame 21 est montée au coulissement parallèlement à l'axe
4 dans le passage 38 et, dans la position de repos illustrée à la figure 3, forme
une saillie au-dessus de la face supérieure 25 du socle 15 de façon à ne se raccorder
à cette dernière, entre le passage 38 et la borne 18, que par l'intermédiaire de deux
coudes 39, 40 ; le coude 39 est situé en position de repos au-dessus de la face 25,
à distance de celle-ci, et raccorde la zone extrême 31 de la lame 21 à un tronçon
241 de celle-ci descendant du coude 39 vers le coude 40, dans le sens d'un rapprochement
à la fois vis-à-vis de la face 25 du socle 15, au niveau de laquelle ce coude 40 est
situé, et d'un rapprochement vis-à-vis de l'axe 4 et du plan 12.
[0050] Lorsque la lame 20 présente sa conformation illustrée à la figure 3, correspondant
à l'état de repos, la zone extrême 31 est espacée du fond 41 du godet 36, parallèlement
à l'axe 4, d'une distance D trop importante pour que, en cas d'apparition accidentelle
d'une haute tension entre les bornes 17 et 18 du corps piezo-électrique 16 alors que
les zones extrêmes 27 et 29 des lames 20 et 21 sont disjointes, autorisant ainsi l'apparition
d'une différence de potentiel entre les deux électrodes constituées respectivement
par le fond 41 du godet 36 et par la zone extrême 31 de la lame 21, il se forme entre
ces dernières une étincelle ou un arc électrique, à travers la zone de la charge pyrotechnique
37 située entre elles.
[0051] Par contre, grâce à la conformation qui vient d'être décrite, la lame 21 peut également
se déformer plastiquement ou élastiquement pour prendre la conformation illustrée
à la figure 4, dans laquelle son tronçon 241 s'applique pratiquement contre la face
supérieure 25 du socle 15 avec disparition pratiquement complète du coude 40, passage
du coude 39 pratiquement à l'angle droit et coulissement de la zone extrême 31 vers
le bas dans le passage 38, de telle sorte que la zone extrême 31 se rapproche suffisamment
du fond 41 du godet 36, le cas échéant en pénétrant à l'intérieur de la charge pyrotechnique
37 comme on l'a illustré à la figure 4, pour que la distance d, mesurée parallèlement
à l'axe 4, entre les électrodes ainsi constituées par la zone extrême 31 de la lame
21 et le fond 41 du godet 36 permette la création d'une étincelle ou d'un arc électrique
entre elles, pour enflammer la charge pyrotechnique 37, si le corps piezo-électrique
16 est soumis parallèlement à l'axe 4 à une contrainte de compression provoquant l'apparition
d'une haute tension entre ses bornes 17 et 18 ; alors, comme le montre la figure 4,
la charge pyrotechnique 37 s'enflamme en provoquant la formation de gaz chauds qui
s'échappent de la cavité 33 au niveau de la face 34 du socle 14 et, en provoquant
une déformation localisée de la pièce 10, enflamment la charge de poudre déflagrante
8 provoquant elle-même l'ouverture du conteneur 7 et de la coupelle supérieure 11
et l'émission du signal détonant recherché.
[0052] Dans l'exemple illustré aux figures 5 et 6, la zone extrême 30 de la lame 20 est
inchangée, par rapport à ce qui a été décrit en référence aux figures 3 et 4, de même
que son mode de coopération avec le godet 36 logeant la charge 37 d'une composition
pyrotechnique déflagrante, lui-même logé à l'intérieur d'une cavité 33 analogue à
la cavité 33 précédemment décrite, si ce n'est qu'elle est par ailleurs emplie d'une
charge pyrotechnique 40 à effet thermique qui, notamment, se trouve ainsi placée au
contact de la charge 37 de composition pyrotechnique déflagrante et affleure la face
34 du socle 15.
[0053] On retrouve également dans cet exemple le passage 38 qui, toutefois, ne débouche
pas vers le godet 36 centralement par rapport à celui-ci, c'est-à-dire en regard de
son fond 41, mais latéralement par rapport au godet 36, en regard du rebord 42 de
celui-ci.
[0054] Dans cet exemple, les éventuelles capacités de déformation de la lame 21 ne sont
pas utilisées, et la lame 21 longe la face supérieure 25 du socle 15, en conservant
son orientation perpendiculaire à l'axe 4 et au plan 212, de la borne 18 du corps
piezo-électrique 16 jusqu'au passage 38, au niveau duquel elle s'infléchit vers le
bas à 90°, sous forme d'une zone extrême 31 orientée comme on l'a décrit en référence
aux figures 3 et 4, c'est-à-dire parallèle à l'axe 4 et au plan 12 et tournée vers
le bas ; parallèlement à l'axe 4, la zone extrême 31 de la lame 21, constituant une
première électrode, est distante du rebord 42 du godet 36, constituant la deuxième
électrode, d'une distance δ telle que, lorsqu'une haute tension apparaît entre les
bornes 17 et 18 du corps pyrotechnique 16 mis en contrainte de compression parallèlement
à l'axe 4 alors que les zones extrêmes 27 et 29 des deux lames 20 et 21 sont mutuellement
disjointes, comme il est illustré à la figure 6, il s'établisse entre les électrodes
ainsi constituées, à travers la composition pyrotechnique 40, une étincelle ou un
arc électrique provoquant l'inflammation de cette charge 40, provoquant elle-même
l'inflammation de la charge 37 qui provoque quant à elle, après déformation localisée
de la pièce 10 en regard de la cavité 33, l'inflammation de la poudre déflagrante
8 et les phénomènes qui en résultent, et qui ont été décrits précédemment en référence
aux figures 3 et 4.
[0055] La géométrie de la cavité 33 peut être aisément déterminée pour un Homme du métier
de telle sorte que l'entrefer entre les électrodes constituées respectivement par
la zone extrême 31 de la lame 21 et par le rebord 42 du godet 36 communique plus largement
avec l'intérieur de celui-ci, c'est-à-dire avec la charge 37, qu'avec le débouché
de la cavité 33 dans la face latérale 34 du socle 15.
[0056] L'exemple de réalisation illustré aux figures 7 et 8 diffère de l'exemple de réalisation
illustré aux figures 5 et 6 par le fait que la charge 37 de composition pyrotechnique
déflagrante est logée directement dans la cavité 33, en l'absence du godet 36 précédemment
décrit, et emplit intégralement cette cavité 33 jusqu'à affleurer la face latérale
34 du socle 15 ; il n'y a pas dans ce cas de charge 40 de composition à effet thermique
; en outre, dans cet exemple, la cavité 33 ne débouche vers l'extérieur du socle 15
que par la face latérale 34 de celui-ci.
[0057] La lame 21 conserve la conformation décrite en référence aux figures 5 et 6, c'est-à-dire
présente à titre d'électrode un tronçon extrême 31 orienté parallèlement à l'axe 4
et au plan 212 et pénétrant à l'intérieur de la cavité 33 par un passage 38 raccordant,
à l'intérieur du socle 15, la cavité 33 à la face supérieure 25 de ce socle 15.
[0058] Pour palier l'absence du godet 36 en tant qu'électrode, la zone extrême 30 de la
lame 20 est quant à elle incurvée à 90° vers le haut, parallèlement à l'axe 4 et au
plan 212, pour pénétrer dans la cavité 33, à travers le socle 15, par l'intermédiaire
d'un passage 43 aménagé dans ce dernier, entre sa face inférieure 23 et la cavité
33, dans l'alignement du passage 38 parallèlement à l'axe 4.
[0059] Les zones extrêmes 30 et 31 des lames 20 et 21 sont ainsi placées directement en
regard l'une de l'autre à l'intérieur de la charge 37, et mutuellement espacées, parallèlement
à l'axe 4, d'une distance 4 telle que l'apparition d'une haute tension entre les bornes
17 et 18 du corps piezo-électrique 16 alors que les zones extrêmes 27 et 29 des lames
20 et 21 sont mutuellement disjointes, comme le montre la figure 8, provoque une étincelle
ou un arc électrique à l'intérieur de la charge pyrotechnique 37 et, ainsi, provoque
l'inflammation de celle-ci provoquant elle-même la déformation localisée de la pièce
10 en regard de la cavité 33 et l'inflammation de la poudre déflagrante 8, avec les
effets qui en découlent et qui ont été décrits précédemment.
[0060] L'exemple illustré aux figures 9 et 10 présente de grandes analogies avec celui qui
est illustré aux figures 7 et 8 si ce n'est que la cavité 33 logeant la charge pyrotechnique
37 est disposée à l'intérieur du conteneur 7 au lieu d'en être séparée, à l'état de
repos, par la pièce 10.
[0061] A cet effet, en comparaison avec les exemples précédemment décrits, le socle 15 est
prolongé dans le sens d'un éloignement par rapport au plan 212, du côté 32 de celui-ci,
jusqu'à pénétrer à l'intérieur du conteneur 7, et la cavité 35 est aménagée dans la
face supérieure 25 du socle 15.
[0062] Corrélativement, la zone extrême 31 de la lame 21 est orientée perpendiculairement
à l'axe 4 et au plan 12, et tournée dans le sens d'un éloignement par rapport à ces
derniers, pour pénétrer dans la cavité 35 par un passage 38 lui-même perpendiculaire
au plan 212; la lame 20, quant à elle, s'incurve à 90° vers le haut pour longer la
face latérale 34 du socle 15 dans le sens d'un éloignement par rapport au plan 12
du côté 32 de celui-ci, puis s'incurve à nouveau à 90° pour pénétrer dans la cavité
33 par un passage 43 aligné avec le passage 38 perpendiculairement au plan 12 ; la
zone extrême 30 de la lame 20 forme ainsi un retour vers l'axe 4 et le plan 212 à
travers le passage 43, et pénètre ainsi dans la cavité 33, ainsi que dans la charge
pyrotechnique 37, directement en regard de la zone extrême 31 de la lame 21 et à une
distance Δ de celle-ci définie comme précédemment.
[0063] Ainsi, lorsque le corps piezo-électrique 16 est soumis à une contrainte de compression
provoquant l'apparition d'une haute tension entre ses bornes 17 et 18 et à supposer
que les zones extrêmes 27 et 29 des lames 20 et 21 soient disjointes comme le montre
la figure 10, entre les zones extrêmes 30 et 31 de ces lames 20 et 21 apparaît une
étincelle ou un arc électrique qui provoque l'inflammation de la charge pyrotechnique
37 et, consécutivement, celle de la poudre déflagrante 8, avec les phénomènes qui
s'ensuivent et qui ont été décrits précédemment.
[0064] Naturellement, en accord avec la fonction avec laquelle est destiné un pétard de
voie, la déflagration de la poudre 8 et les phénomènes qui entraînent cette déflagration
dans l'un et l'autre des exemples de réalisation précédemment décrits doivent résulter
de l'écrasement du pétard 1, et plus précisément de la coupelle supérieure 11 de celui-ci,
par une roue d'un véhicule ferroviaire, c'est-à-dire de l'application à la coupelle
11 d'une charge dirigée suivant l'axe 4 comme on l'a indiqué en F ou suivant une direction
formant un angle de l'ordre de quelques degrés par rapport à cet axe comme on l'a
indiqué en F₁ ; naturellement, la coupelle supérieure 11 est prévue pour résister
sans écrasement à des charges ainsi appliquées restant inférieures à un seuil prédéterminé,
et pour ne s'écraser que pour des charges ainsi appliquées dépassant ce seuil prédéterminé,
ce qui se traduit par un rapprochement de sa zone centrale 12 vis-à-vis de la coupelle
inférieure 5 soit avec préservation de leur parallélisme mutuel comme on l'a illustré
dans la moitié de gauche des figures 4, 6, 8, 10, soit par une prise d'obliquité de
la zone 12 par rapport à la coupelle inférieure 5, avec rapprochement mutuel dans
le sens d'un éloignement par rapport au plan 212, comme on l'a illustré dans la moitié
de droite des figures 4, 6, 8, 10 ; naturellement, ces considérations ne se rapportent
qu'à une phase initiale de l'écrasement, lequel entraîne ensuite une destruction totale
du pétard de voie 1.
[0065] Pour détecter l'application d'une charge parallèle à l'axe 4 ou formant un angle
de quelques degrés seulement par rapport à celui-ci et dépassant un seuil prédéterminé,
c'est-à-dire pour détecter le rapprochement consécutif de la zone centrale 12 de la
coupelle supérieure 11 par rapport à la coupelle inférieure 5, avec ou sans prise
d'obliquité, entre cette zone centrale 12 et le socle 15 est interposée dans chacun
des exemples illustrés aux figures 3 à 10 une pédale 44 guidée au coulissement parallèlement
à l'axe 5 par rapport au socle 15, entre une position limite de repos illustrée aux
figures 3, 5, 7, 9, qui constitue pour cette pédale 44 une position haute, et une
position limite d'activation illustrée aux figures 4, 6, 8, 10, qui constitue pour
cette pédale une position basse dans laquelle la pédale 44 soumet le corps piezo-électrique
16 à une contrainte de compression suivant l'axe 4 dans des conditions telles qu'il
y ait apparition entre les bornes 17 et 18 du corps piezo-électrique 16 d'une haute
tension provoquant l'étincelage entre les électrodes constituées soit par le godet
36 et la zone extrême 31 de la lame 21 (figures 4 et 6), soit par les zones extrêmes
30 et 31 des lames 20 et 21 (figures 8 et 10), après que les zones extrêmes 27 et
29 des lames 20 et 21 aient été mutuellement dissociées.
[0066] A cet effet, la pédale 44 est constituée, de façon identique dans les différents
exemples illustrés, de deux pièces à raison d'un plateau 45 isolant électriquement
et propre à se rompre par cisaillement, et par exemple en matière plastique, et d'un
corps de poussée 46 avantageusement métallique.
[0067] Le plateau 45 présente une forme générale plate, perpendiculaire à l'axe 2, entre
une face supérieure bombée 47, placée au contact de la zone centrale 12 de la coupelle
supérieure 11 au niveau de l'axe 4 et immédiatement autour de celui-ci, et une face
inférieure plane 48 perpendiculaire à l'axe 4 et placée en regard de la face supérieure
25 du socle 15.
[0068] En position de repos, illustrée aux figures 3, 5, 7, 9, la pédale 44 repose localement
par sa face 48 sur des colonnes 49 formant partie intégrante du socle 15 par rapport
à la face supérieure 25 duquel ces colonnes 49 forment des saillies localisées parallèlement
à l'axe 4, sur une même hauteur h mesurée à partir de la lame 21 dans les zones de
celle-ci directement superposées à la face 25.
[0069] Sous la face inférieure 48 de la pédale 44 est prévu par réalisation en une seule
pièce un téton 50 formant sous cette face 48, parallèlement à l'axe 4, une saillie
sur une distance approximativement identique à h de telle sorte que, dans la position
de repos illustrée aux figures 3, 5, 7, 9, ce téton 50 soit placé immédiatement au-dessus
de la zone extrême 27 de la lame 20 en porte-à-faux au-dessus de la cavité 28 du socle
15 mais de façon légèrement décalée, dans le sens d'un éloignement par rapport au
plan 212, par rapport à la zone extrême 29 de la lame 21. On remarque que la présence
de ce téton 50 ne provoque pas de dissociation des zones extrêmes 27 et 29 des lames
20 et 21 lorsque la pédale 44 est en position de repos.
[0070] Pour permettre à la pédale 44 de gagner sa position d'activation lorsque la zone
centrale 12 de la coupelle 11 tend à s'affaisser sous l'effet d'une charge dépassant
un seuil prédéterminé, appliquée soit parallèlement à l'axe 4, soit sous un angle
de l'ordre de quelques degrés par rapport à cet axe, le plateau 45 présente en regard
de chacune des colonnes 49, dans sa face 44, une découpe respective 51 dégageant en
regard de la colonne 49 associée une languette respective 52 constituant le moyen
d'appui du plateau 45 sur la colonne 49 respectivement correspondante, cette languette
52 étant placée en porte-à-faux par rapport au reste du plateau 45 et raccordée à
celui-ci par un pont de matière 53 présentant parallèlement à l'axe 4 une épaisseur
encore moindre, calibrée de telle sorte que ce pont de matière 53 se rompe par cisaillement
lorsque le plateau 45 reçoit parallèlement à l'axe 4 ou sous un angle de quelques
degrés par rapport à celui-ci un effort dépassant ledit seuil prédéterminé.
[0071] Alors, comme le montrent les figures 4, 6, 8, 10, les ponts de matière 53 se rompent
et le plateau 45, disjoint des languettes 52 qui restent retenues par les colonnes
49, peut descendre vers le socle 15, sur une course h, jusqu'à ce que sa face 48 repose
sur cette face 25 par l'intermédiaire de la lame 21.
[0072] Dans chacun des exemples de réalisation illustrés aux figures 3 à 10, ceci se traduit
par l'enfoncement de la zone extrême 27 de la lame 20 dans la cavité 28 du socle 15
sous l'action du téton 50, c'est-à-dire par l'ouverture du court-circuit créé par
les zones extrêmes 27 et 29 des lames 20 et 21, entre les bornes 17 et 18 du corps
piezo-électrique 16, dans la position de repos. De plus, dans le cas de l'exemple
illustré aux figures 3 et 4, ceci se traduit par un écrasement de la lame 21 entre
le coude 44 et le tronçon extrême 31, et par la pénétration de ce dernier à l'intérieur
du godet 36, jusqu'à la distance précitée d du fond 41 de celui-ci comme le montre
la figure 4.
[0073] En outre, cette descente du plateau 45 sous l'effet d'une charge convenablement orientée,
dépassant ledit seuil déterminé, doit s'accompagner de l'application, au corps piezo-électrique
16, d'une contrainte de compression axiale propre à provoquer l'apparition d'une étincelle
ou d'un arc électrique entre les électrodes constituées comme on l'a indiqué précédemment.
[0074] Cette contrainte de compression est appliquée par le corps de poussée 46, solidaire
du plateau 45 et plus précisément retenu de façon solidaire à l'intérieur d'un trou
borgne 151 percé suivant l'axe 4 dans la face inférieure 48 de ce plateau 45.
[0075] Plus précisément, le trou borgne 151 est délimité par une face périphérique intérieure
152 cylindrique de révolution autour de l'axe 4, avec un rayon inférieur à la distance
séparant de celui-ci le téton 50 de la face 48 dans chacun des exemples illustrés
aux figures 3 à 10, le passage 38 dans les exemples illustrés aux figures 3 à 8, la
cavité 35 dans l'exemple illustré aux figures 9 et 10, et les colonnes 49, en pratique
localisées à proximité immédiate des faces latérales 24 et 34 du socle 15 de façon
à permettre de localiser les languettes 52 à la périphérie du plateau 45 dans chacun
de ces exemples. Le trou borgne 151 est en outre délimité par une face de fond 153
concave, également de révolution autour de l'axe 4.
[0076] Le corps de poussée 46, quant à lui, présente une tête 54 de solidarisation avec
le plateau 45, laquelle tête 54 est délimitée respectivement dans le sens d'un éloignement
par rapport à l'axe 4 et vers le haut par une face périphérique extérieure 55 cylindrique
de révolution autour de l'axe 4 avec un rayon identique à celui de la face périphérique
intérieure 152 du trou borgne 151 et par une face supérieure 56 convexe, de révolution
autour de l'axe 4 et étroitement complémentaire de la face de fond 153 du trou borgne
151.
[0077] Vers le bas, la tête 54 est délimitée par une face inférieure plane 57, annulaire
de révolution autour de l'axe 4, laquelle face 57 se raccorde dans le sens d'un éloignement
par rapport à celui-ci à la face périphérique extérieure 55 et se trouve placée en
retrait par rapport à la face inférieure 48 du plateau 45, parallèlement à l'axe 4,
une distance H supérieure à h.
[0078] Dans le sens d'un rapprochement par rapport à l'axe 4, la face inférieure 57 de la
tête 54 se raccorde à un marteau 58 réalisé d'une pièce avec la tête 54, et plus précisément
à une face périphérique extérieure 59, cylindrique de révolution autour de l'axe 4,
de ce marteau 58.
[0079] Cette face périphérique extérieure 59, d'un rayon inférieur à celui de la face périphérique
intérieure 152 du trou borgne 51 et au plus égal au rayon du logement 19, supposé
cylindrique de révolution autour de l'axe 4, ou au rayon d'un cylindre géométrique
de révolution autour de cet axe 4 et inscrit dans ce logement 19, s'étend vers le
bas, à partir de la face inférieure 57 de la tête 54, sur la distance H précitée,
et se raccorde vers le bas à une face inférieure plane 60 du marteau 58, laquelle
face est perpendiculaire à l'axe 4 et ainsi coplanaire de la face inférieure 48 du
plateau 45.
[0080] La face inférieure 60 du marteau 58 est ainsi placée en regard du corps piezo-électrique
16 suivant l'axe 4, avec interposition de la lame 21, et se trouve écartée de la hauteur
h, vis-à-vis de cette lame 21, dans la position de repos illustrée aux figures 3,
5, 7, 9. Par contre, lorsque la pédale 44, comportant le plateau 45 et le corps de
poussée 46 se comportant comme un tout solidaire, descend de la course h par rapport
au socle 15 pour gagner la position d'activation illustrée aux figures 4, 6, 8, 10,
la face 60 du marteau 58 vient au contact de la lame 20 pour appliquer au corps piezo-électrique
16, par l'intermédiaire de celle-ci, la contrainte de compression suivant l'axe 4
propre à provoquer l'apparition entre les bornes 17 et 18 du corps piezo-électrique
16 d'une haute tension aboutissant elle-même à l'étincelage entre les électrodes définies
précédemment, les zones extrêmes 27 et 29 des lames 20 et 21 étant dissociées mutuellement.
[0081] Lors de la descente de la pédale 44 vers le socle 15, la face périphérique extérieure
59 du marteau 58 et la face périphérique intérieure 152 du trou borgne 151 assurent
une fonction de guidage du plateau 45 vis-à-vis du socle 15, de telle sorte que le
plateau 45 conserve sensiblement son orientation générale perpendiculaire par rapport
à l'axe 4.
[0082] A cet effet, autour du logement 19 et plus précisément respectivement de part et
d'autre de la lame 20, le socle 15 présente en saillie sur sa face supérieure 25,
avantageusement par réalisation en une seule pièce, deux couronnes partielles 61 mutuellement
symétriques par rapport au plan 13 et respectivement symétriques par rapport au plan
12.
[0083] Délimitées vers le plan 13 par des faces planes 62 parallèles à ce plan 13, les couronnes
partielles 61 sont délimitées dans le sens d'un rapprochement vis-à-vis de l'axe 4
par une face périphérique intérieure 63 cylindrique de révolution autour de cet axe
4 avec un diamètre sensiblement identique à celui de la face périphérique extérieure
59 du marteau 58 et dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 4 par une face
périphérique extérieure 64 également cylindrique de révolution autour de l'axe 4,
avec un diamètre sensiblement identique à celui de la face périphérique intérieure
152 du trou borgne 151. Vers le haut, chacune des couronnes partielles 61 est délimitée
par une face supérieure plane 65 perpendiculaire à l'axe 4, et située à un niveau
supérieur à celui de la lame 21, dans les zones de celle-ci directement superposées
à la face supérieure 25 du socle 15, d'une distance supérieure à h et au plus égale
à H, et par exemple égale à H dans l'exemple illustré, si l'on se réfère à l'état
de repos illustré aux figures 3, 5, 7, 9.
[0084] Ainsi s'établit un contact de guidage au coulissement relatif parallèlement à l'axe
4 entre la face périphérique extérieure 59 du marteau 58 et la face périphérique intérieure
63 des couronnes partielles 61, d'une part, et entre la face périphérique extérieure
64 de ces couronnes partielles 61 et la face périphérique intérieure 152 du trou borgne
151, d'autre part, sans entrave au passage du plateau 45 de la position de repos illustrée
aux figures 3, 5, 7, 9 à la position d'activation illustrée aux figures 4, 6, 8, 10.
[0085] Un Homme du métier comprendra aisément que les divers exemples de réalisation d'un
pétard de voie selon l'invention, ainsi que les différents exemples de réalisation
du dispositif d'allumage piezo-électrique 9, qui viennent d'être décrits ne constituent
que des exemples non limitatifs, par rapport auxquels on pourra prévoir de nombreuses
variantes sans sortir pour autant du cadre de la présente invention.
[0086] Un Homme du métier transposera en outre aisément les dispositions qui viennent d'être
décrites dans le cas d'un pétard de voie à la réalisation d'une mine, caractérisée
notamment par le remplacement de la poudre déflagrante 8 par une charge militaire
et par la présence de sécurités bien connues dans le domaine des mines.
[0087] Plus particulièrement dans le cas du pétard de voie, une variante pourra consister
en une dissociation de l'unité unique intégralement montée sur le champignon d'un
rail, constituée par le pétard de voie 1 décrit en référence aux figures 1 à 10, en
deux unités dont l'une sera montée sur le champignon d'un rail et l'autre juxtaposée
au rail et dont chacune comportera une partie respective 9a, 9b du dispositif d'allumage
piezoélectrique selon l'invention, comme on va le décrire à présent en référence à
la figure 11 où l'on a désigné ces deux unités respectivement par 66 et 67.
[0088] Dans l'exemple de réalisation illustrée à la figure 11, l'unité 66 destinée à être
fixée sur le champignon du rail est identique dans sa géométrie et sa composition
au pétard de voie illustré aux figures 1 et 2, dans l'exemple de réalisation détaillé
à la figure 9 et l'on retrouve à la figure 11, pour désigner les composants de l'unité
66, les mêmes références qu'à la figure 9, si ce n'est que :
- le conteneur 7 ne contient pas de poudre déflagrante 8, celle-ci pouvant être remplacée
par un matériau de remplissage non représenté, propre à communiquer au conteneur 7
une certaine résistance à l'écrasement tout en étant propre à s'écraser lorsqu'une
charge dépassant ledit seuil prédéterminé est appliquée à l'unité 66 suivant une direction
parallèle à l'axe 4 ou formant un angle de quelques degrés par rapport à celui-ci
; à titre de matériau de remplissage, on peut utiliser par exemple une structure alvéolaire,
comme on en connaît dans les domaines de l'armement et de l'aéronautique ;
- le socle 15 ne comporte pas de cavité 33 et ne contient pas de composition pyrotechnique
37, et les zones extrêmes 30 et 31 des lames 20 et 21 ne sont pas placées en regard
l'une de l'autre pour constituer des électrodes, mais sont raccordées électriquement
et mécaniquement, par tout moyen approprié tel que soudure, vissage ou enfichage,
à des conducteurs électriques souples 68, 69 d'un câble de raccordement électrique
70 qui sort de l'unité 66, par exemple en traversant des trous respectifs non représentés
de la pièce 10 et de la zone 13, également non représentée, de la coupelle supérieure
11, pour assurer un raccordement électrique mutuel des deux unités 66 et 67.
[0089] Naturellement, la géométrie et la composition de l'unité 66 peuvent également être
différentes compte tenu de l'absence de poudre déflagrante 8 et de toute autre composition
pyrotechnique ; en particulier, le contenur 7 et l'éventuel matériau précité de remplissage
de celui-ci peuvent être supprimés, et l'enveloppe formée par les coupelles 5 et 11
être modifiée en conséquence dans sa géométrie et sa conception, étant entendu qu'elle
doit rester adaptée à un écrasement par une roue d'un véhicule ferroviaire, avec actionnement
de la pédale 44.
[0090] L'unité 67 comporte quant à elle une enveloppe métallique 71 avantageusement réalisée
par sertissage mutuel 74 d'une coupelle inférieure 72 et d'une coupelle supérieure
73 présentant des formes analogues à celles de la coupelle inférieure 5 et à celle
de la coupelle supérieure 11 du pétard de voie 1, respectivement.
[0091] A l'intérieur de l'enveloppe métallique 71 ainsi constituée, une pièce de fond 75
réalisée en matière plastique et doublant la coupelle inférieure 72 et une pièce 76
également réalisée en matière plastique et doublant la coupelle supérieure 73 délimitent
un conteneur 77 à poudre déflagrante 78.
[0092] Dans une position centrale à l'intérieur de ce conteneur 77, la pièce 75 délimite
une cavité 79 contenant une charge pyrotechnique 80 en tout point analogue à la charge
pyrotechnique 37 ; la cavité 79 est ouverte, si bien que cette charge pyrotechnique
80 est placée au contact direct de la poudre déflagrante 78, comme dans l'exemple
de réalisation du pétard de voie 1 illustré aux figures 9 et 10.
[0093] Deux lames métalliques 81, 82 logées dans une protubérance 83 de la pièce 75 et ainsi
électriquement isolées mutuellement présentent des zones d'extrémité libre 84, 85
situées à l'intérieur de la cavité 79, en regard l'une de l'autre, et mutuellement
espacées de la distance 4 précitée, propre à permettre la formation d'une étincelle
ou d'un arc électrique entre elles, à travers une zone de la charge 80, lorsque les
lames 81 et 82 sont alimentées en haute tension, et des extrémités libres 86, 87 débouchant
à l'extérieur de l'enveloppe métallique 71, dans un connecteur 88 propre à recevoir
le câble 70 en assurant une continuité électrique entre le conducteur 68 et l'extrémité
libre 86 de la lame 81, d'une part, et entre le conducteur 69 et l'extrémité libre
87 de la lame 82, d'autre part.
[0094] Il est bien entendu que dans la mesure où le fonctionnement de l'unité 67 n'est pas
tributaire d'un écrasement de celle-ci par une roue d'un véhicule ferroviaire, sa
géométrie et sa composition peuvent également être différentes.
[0095] On conçoit aisément que lorsque l'unité 66 reçoit une charge dépassant le seuil prédéterminé
précité, appliquée parallèlement à son axe 4 ou sous un angle de quelques degrés par
rapport à cet axe, la pédale 44 quitte sa position de repos, illustrée à la figure
11, pour gagner sa position d'activation, analogue à la position de la pédale illustrée
à la figure 10, ce qui disjoint les zones extrêmes 27 et 29 des lames 20 et 21, d'une
part, et applique au corps piezo-électrique 16 une compression suivant l'axe 4, se
traduisant par l'apparition d'une haute tension entre ses bornes 17 et 18. Cette haute
tension se transmet par les conducteurs 68 et 69 aux électrodes constituées par les
zones extrêmes 84 et 85 des lames 81 et 82, à l'intérieur de l'unité 67, ce qui provoque
l'apparition d'une étincelle ou d'un arc électrique entre ces électrodes et l'inflammation
de la charge 80 qui, elle-même, enflamme la poudre 78 et provoque sa déflagration,
avec ouverture de l'enveloppe métallique 71.
[0096] Naturellement, bien qu'un Homme du métier comprenne aisément qu'il est préférable,
à titre de sécurité à l'encontre d'une inflammation accidentelle de la poudre déflagrante
8 ou 78, de prévoir au moins une sécurité mécanique constituée dans les différents
exemples illustrés par l'appui de la pédale 44 par l'intermédiaire des languettes
52 sur les colonnes 49 du socle 15, dans la position de repos, et au moins une sécurité
électrique, constituée dans ces différents exemples par le court-circuit établi entre
les bornes 17 et 18 du corps piezo-électrique 16 dans la position de repos et, dans
l'exemple illustré aux figures 3 et 4, par une distance D, entre les électrodes, excessive
pour permettre la formation d'un arc électrique ou d'une étincelle entre elles sous
l'effet de la haute tension éventuellement générée entre les bornes 17 et 18 du corps
piezo-électrique 16, certaines de ces sécurités pourraient être omises.
[0097] De plus, à titre de sécurité électrique, on pourrait prévoir que le circuit entre
les bornes 17 et 18, d'une part, et les électrodes, d'autre part, soit ouvert en position
de repos, notamment au niveau de la lame 21 alors réalisée en deux parties superposables
mais mutuellement disjointes en position de repos, et se ferme par jonction mutuelle
de ces deux parties en position d'activation ; un Homme du métier réalisera aisément
une telle sécurité à partir des dispositions décrites à propos des zones extrêmes
libres 27 et 29 des lames 20 et 21 et de l'ouverture automatique du circuit entre
elles lorsque la pédale 44 descend vers le socle 15.
[0098] Une telle possibilité d'assurer le raccordement électrique entre les électrodes d'étincelage
et les bornes du corps piezo-électrique par un circuit ouvert en position de repos
et se fermant automatiquement en position d'activation est illustrée aux figures 13
et 14, dans le cas d'un mode de réalisation d'une variante, illustrée de façon générale
à la figure 12, de réalisation du pétard de voie décrit en référence aux figures 1
à 10.
[0099] Si l'on se réfère aux figures 12, 13 et 14 ainsi qu'aux figures 15 et 16 qui montrent
un autre mode de réalisation de cette variante, on constate que le pétard de voie
89 illustré sur ces figures présente de grandes analogies avec celui qui a été décrit
en référence aux figures 1 à 10, en ce sens que l'on y retrouve, approximativement
à l'identique sauf mention contraire :
- la coupelle inférieure 5, approximativement horizontale dans une position d'utilisation,
illustrée à la figure 12, dans laquelle le pétard 89 repose par cette coupelle inférieure
5 sur le champignon 2 d'un rail sur lequel il est retenu provisoirement par des griffes
3 fixées sur la coupelle inférieure 5 par exemple au moyen d'un rivet 90 disposé suivant
un axe 4, alors approximativement vertical, autour duquel le pétard 89 présente une
forme générale de révolution ;
- la pièce 6 qui, à la différence de celle qui a été décrite en référence aux figures
1 à 10, définit non seulement le conteneur 7 à poudre déflagrante 8, présentant la
forme générale annulaire précédemment décrite, mais également une paroi périphérique
intérieure 91, tubulaire de révolution autour de l'axe 4 pour délimiter le conteneur
7 vers cet axe 4, en l'absence d'une pièce correspondant à la pièce 10 décrite en
référence aux figures 1 à 10 ; la paroi 91 est munie de larges lumières 92 obturées
par un paillet 93 empêchant la migration de la poudre 8 vers l'axe 4 sans constituer
d'obstacle au passage de gaz chaud à l'actionnement du pétard 89 ; la paroi 91 présente
en outre, axialement à l'opposé de son raccordement avec la zone de la pièce 6 formant
le fond du conteneur 7, un rebord annulaire 94 tourné vers l'axe 4, s'éloignant de
la coupelle inférieure 5 dans le sens d'un rapprochement vis-à-vis de cet axe 4 et
délimitant autour de celui-ci une ouverture 95 ;
- un dispostif d'allumage 9 dont deux exemples de réalisation seront décrits respectivement
en référence aux figures 13 et 14, 15 et 16 et qui est disposé suivant l'axe 4, à
l'intérieur du volume délimité autour de celui-ci par la paroi 91, son rebord 94 et
une zone de la coupelle inférieure 5 localisée entre la paroi 91 et l'axe 4 compte
tenu de la conformation de la pièce 6 dans ce mode de réalisation, et porté par la
coupelle inférieure 5 sur laquelle ce détonateur 9 est avantageusement fixé au moyen
du rivet 90 précité ;
- la coupelle supérieure 11 enfermant avec la coupelle inférieure 5, sur laquelle elle
est fixée par un sertissage périphérique 14, la pièce 6 sur laquelle elle s'appuie
vers le bas à proximité immédiate du sertissage 14, d'une part, et au niveau du rebord
annulaire 94, d'autre part, le conteneur 7 à poudre déflagrante 8, que la coupelle
supérieure 11 délimite pour partie directement en l'absence de pièce 10, et le dispositif
d'allumage 9.
[0100] La coupelle inférieure 5 conserve la forme générale plate, perpendiculaire à l'axe
4, précédemment décrite alors que, pour conserver son aptitude à l'écrasement par
une roue 96 d'un véhicule ferroviaire en dépit d'une hauteur plus importante suivant
l'axe 4 en raison d'une hauteur plus importante du dispositif d'allumage 9 suivant
cet axe 4, en comparaison avec le mode de réalisation du pétard décrit en référence
aux figures 1 à 10, la coupelle supérieure 11 présente entre sa zone centrale 12,
plate, et sa zone périphérique 13, tronconique, par laquelle s'effectue le sertissage
14 sur la coupelle inférieure 5, une zone intermédiaire également tronconique de révolution
autour de l'axe 4, divergeant de la zone centrale 12 vers la zone périphérique 13
avec un angle au sommet du cône (non référencé) supérieur à celui de la zone 13 ;
cet angle, qui coïncide avec celui du rebord 94 sur lequel la coupelle supérieure
11 pose par cette zone intermédiaire 97, est tel qu'une roue 96 d'un diamètre moyen,
parmi les diamètres les plus usuels dans le domaine des chemins de fer, abordant le
pétard 89 en roulant sur le rail dans un quelconque sens longitudinal 98, s'applique
tangentiellement sur cette zone intermédiaire 97, pour provoquer ensuite l'écrasement
du pétard 89, initialement par déformation plastique de la coupelle supérieure 11.
[0101] La plus grande hauteur du dispositif d'allumage 9 dans le cas des modes de réalisation
illustrés aux figures 13 et 14 et aux figures 15 et 16 résulte du fait que ses composants,
pour l'essentiel fonctionnellement similaires à ceux des dispositifs d'allumage 9
décrits en référence aux figures 4, 5 et 6, 7 et 8, 9 et 10, sont dans ces deux cas
pour l'essentiel superposés mutuellement suivant l'axe 4 au lieu d'être au moins pour
partie mutuellement juxtaposés perpendiculairement à cet axe 4, ce qui permet de simplifier
la fabrication du pétard et de la rendre plus économique sans pour autant porter atteinte
à la fiabilité de ce pétard, de réduire l'encombrement du dispositif d'allumage 9
autour de l'axe 4 et par conséquent d'augmenter le volume du conteneur 7 de la charge
8 pour un diamètre identique de la coupelle inférieure 5 et, dans le cas du mode de
réalisation illustré aux figures 15 à 16, de prévoir de façon particulièrement simple
une possibilité de fonctionnement du pétard non seulement par écrasement mais également
par percussion, pour répondre au mieux aux différentes conditions de vitesse dans
lesquelles il peut être abordé par une roue 96.
[0102] Comme dans le cas des modes de réalisation illustrés aux figures 3 et 4, 5 et 6,
7 et 8, 9 et 10, les dispositifs d'allumage 9 des modes de réalisation illustrés aux
figures 13 et 14, 15 et 16 comportent un socle rigide 15, électriquement isolant,
qui en constitue une partie inférieure ; compte tenu de la conformation de la pièce
6 dans les modes de réalisation illustrés aux figures 13 et 14, 15 et 16, ce socle
15 est porté non plus par cette pièce 6 mais par la coupelle inférieure 5, dans une
zone de celle-ci localisée entre l'axe 4 et la paroi 91, et il est fixé sur la coupelle
inférieure 5 par exemple par le moyen du rivet 90 précité et d'une rondelle de contre-rivetage
99 assurant l'appui du rivet 90 sur la coupelle inférieure 5.
[0103] Suivant l'axe 4, au-dessus du rivet 90 et la rondelle de contre-rivetage 99, le socle
15 présente un logement 19 dans lequel est retenu, à l'encontre de tout mouvement
radial en référence à l'axe 4, le corps piezo-électrique 16 toutefois dégagé du socle
15 vers le bas et vers le haut, suivant l'axe 4. Le corps piezo-électrique 19, conçu
et disposé de façon à être sensible à une compression suivant l'axe 4, présente respectivement
vers le bas et vers le haut ses bornes 17 et 18, entre lesquelles apparaît une haute
tension dans le cas d'une telle compression suivant l'axe 4.
[0104] Compte tenu de la présence du rivet 90 et de la rondelle contre-rivetage 99, la cavité
19 débouche vers le bas non pas directement dans une face inférieure 23, plane et
perpendiculaire à l'axe 4, par laquelle le socle 15 s'appuie sur la coupelle inférieure
5, mais dans une cavité 100 aménagée dans une zone de la face 23 localisée autour
de l'axe 4 pour recevoir le rivet 90 et la rondelle 99 de contre-rivetage à l'intérieur
du socle 15.
[0105] Entre la borne 17 du corps piezo-électrique 16 et le rivet 90 est emprisonnée de
façon solidaire, à l'intérieur du socle 15, une lame métallique 20 ainsi placée en
contact de conduction électrique avec la borne 17 du corps piezo-électrique 16.
[0106] La lame 20 est en tout point comparable à la lame 20 des modes de réalisation décrits
en référence aux figures 3 et 4, 5 et 6, 7 et 8, 9 et 10 si l'on excepte le fait qu'elle
se situe partiellement à l'intérieur de la cavité 100. En particulier, elle est plate,
perpendiculaire à l'axe 4 ainsi qu'à un plan passant par cet axe 4 et correspondant
par exemple, comme on l'a illustré, au plan 213 alors qu'elle est symétrique par rapport
à un autre plan passant également par l'axe 4 mais perpendiculaire au plan précité,
et correspondant alors au plan 212. Comme les lames 20 précédemment décrites, elle
présente d'un côté de l'axe 4 une zone extrême 30 qui est toutefois logée à l'intérieur
de la cavité 100 ; de l'autre côté de l'axe 4, elle se prolonge jusqu'à sortir du
socle 15 par un passage 101 aménagé dans celui-ci, radialement en référence à l'axe
4, entre la cavité 100 et une face latérale 24 ou face périphérique extérieure, cylindrique
de révolution autour de l'axe 4, délimitant le socle 15 dans le sens d'un éloignement
par rapport à l'axe 4 et faisant ainsi face à la paroi périphérique intérieure 91
de la pièce 6 ; au niveau de cette face latérale 24, la lame 20 s'infléchit vers le
haut, à angle droit, c'est-à-dire de façon à être localement orientée parallèlement
à l'axe 4, pour longer cette face latérale 24 puis à nouveau à angle droit, cette
fois vers l'axe 4, pour pénétrer à nouveau à l'intérieur du socle 15 sous forme d'un
retour 26 perpendiculaire à l'axe 4, par un autre passage 102 aménagé dans le socle
15, radialement en référence à l'axe 4, et joignant la face latérale 24 à une cavité
103, annulaire de révolution autour de l'axe 4, que le socle 15 présente autour du
logement 19 du corps piezo-électrique 16. En effet, dans le cas des modes de réalisation
illustrés aux figures 13 et 14, 15 et 16, la face latérale 24 du socle 15 se prolonge
vers le haut jusqu'à un niveau supérieur à celui de la borne supérieure 18 du corps
piezo-électrique 16 bien qu'inférieur à celui du rebord annulaire 94 de la paroi 91
de la pièce 6 afin que le socle 15 ne constitue pas un obstacle à l'actionnement du
pétard 89 par écrasement de la coupelle supérieure 11, et se raccorde vers le haut
à une face supérieure 25 qui est certes plane et perpendiculaire à l'axe 4 comme on
l'a précédemment décrit, mais présente une forme annulaire de révolution autour de
l'axe 4 ; cette face supérieure 25 raccorde ainsi la face latérale 24 à une face périphérique
intérieure 104 également cylindrique de révolution autour de l'axe 4 mais tournée
vers ce dernier, de façon à délimiter la cavité 103 dans le sens d'un éloignement
par rapport à cet axe 4.
[0107] Vers le bas, cette face 104 dans laquelle le passage 102 débouche vers l'axe 4, de
même que d'autres passages 105 aménagés dans le socle 15 de façon régulièrement répartie
angulairement autour de l'axe 4 et débouchant par ailleurs dans la face latérale 24
du socle 15, se raccorde à un épaulement annulaire, plan 205, de révolution autour
de l'axe 4 et tourné vers le haut, présentant face au passage 102 une encoche localisée,
non référencée, de réception du retour 26, qui affleure cet épaulement 205 vers le
haut.
[0108] Vers l'axe 4, l'épaulement 205 se raccorde à une face 106 cylindrique de révolution
autour de l'axe 4, tournée vers ce dernier et dans laquelle débouchent également les
passages 105. Vers le bas, cette face 106 se raccorde à une face annulaire, plane
107, de révolution autour de l'axe 4 auquel elle est perpendiculaire, laquelle face
107 définit le fond de la cavité 103. Vers l'axe 4, cette face de fond 107 se raccorde
à une face 108 cylindrique de révolution autour de l'axe 4 et tournée dans le sens
d'un éloignement par rapport à celui-ci, vers lequel cette face délimite la cavité
103, autour du logement 19 du corps piezo-électrique 16. Cette face 108 raccorde la
face 107, vers le haut, à une face supérieure 109, annulaire, plane, de révolution
autour de l'axe 4, laquelle face 109 est tournée vers le haut comme la face supérieure
25 mais placée à un niveau inférieur à celui de celle-ci, et entoure le logement 19
du corps piezo-électrique 16 soit directement (figures 13 et 14), soit par l'intermédiaire
d'un décrochement 114, annulaire de révolution autour de l'axe 4 (figures 15 et 16).
[0109] Vers cet axe 4, le retour 26 de la lame 20 s'étend approximativement jusqu'au raccordement
de l'épaulement 205 avec la face 106 et se raccorde à une zone d'extrémité libre 27
tournée à angle droit, vers le haut, de façon à former un crochet avec le retour 26
immédiatement au-dessus de la face 106.
[0110] Par la zone d'extrémité libre 27 formant crochet, la lame 20 est en prise permanente
avec une rondelle métallique 110 présentant une forme générale de révolution autour
de l'axe 4 et comportant notamment une zone 111 radialement extérieure, en référence
à l'axe 4, par laquelle elle repose à plat sur l'épaulement 205 et, localement, sur
le retour 26 pour être ainsi placée en contact de conduction électrique avec ce retour
26, ce qui la place en relation permanente de conduction électrique avec la borne
17 du corps piezo-électrique 16.
[0111] La zone radialement extérieure 111 de la rondelle 110 est continue, plate, perpendiculaire
à l'axe 4 et s'étend vers celui-ci de la face 104 jusqu'au niveau de la face 106,
auquel elle se raccorde à une zone 112 radialement intérieure en référence à l'axe
4, laquelle zone 112 se présente sous la forme de dents 113 orientées approximativement
radialement en référence à l'axe 4 et régulièrement réparties angulairement autour
de celui-ci, en définissant entre elles des encoches non référencées dans l'une desquelles
est engagée la zone d'extrémité libre 27.
[0112] Les dents 113 sont ainsi placées en porte-à-faux vers l'axe 4 par rapport à la face
106, à l'intérieur de la cavité 103, et s'étendent vers l'axe 4 jusqu'à proximité
de la face 108 sans toutefois entrer en contact avec cette dernière. Elles peuvent
fléchir plastiquement ou, de préférence, élastiquement, notamment vers le bas, et
sont calibrées de façon à pouvoir ainsi fléchir lorsqu'une roue 98 impose à la coupelle
supérieure 11 une charge F ou F₁, telle que définie précédemment, dépassant un seuil
prédéterminé choisi comme valeur limite de charge susceptible de provoquer l'actionnement
du pétard 39 par écrasement; elles ne peuvent par contre fléchir sous le seul poids
d'une pédale 44 qui, dans les modes de réalisation des figures 13 et 14, 15 et 16
comme dans le cas des modes de réalisation des figures 3 et 4, 5 et 6, 7 et 8, 9 et
10, sert d'intermédiaire de transmission au corps piezo-électrique 16, sous forme
d'une contrainte de compression appliquée suivant l'axe 4, de l'écrasement de la coupelle
supérieure 11 par une roue 96, y compris dans l'hypothèse où le pétard 89 est amené
à subir accidentellement des chocs, et même si ces chocs sont orientés suivant l'axe
4.
[0113] La pédale 44 réalisée différemment selon que l'on se réfère au mode de réalisation
des figures 13 et 14 ou au mode de réalisation des figures 15 et 16.
[0114] On se réfèrera en premier lieu aux figures 13 et 14, en observant que dans ce cas,
la borne 18 du corps piezo-électrique 16 affleure la face supérieure 109 par rapport
à laquelle elle peut également former une légère saillie vers le haut, en référence
à l'axe 4, en vue d'une coopération directe avec la pédale 44 lorsqu'une roue 96 applique
à cette dernière une poussée vers le bas, par écrasement de la coupelle supérieure
11.
[0115] Dans ce cas, la pédale 44 est constituée de l'assemblage solidaire, par tout moyen
approprié, de quatre pièces 115, 116, 117, 118 qui vont être décrites à présent en
référence aux figures 13 et 14.
[0116] La pièce 115, réalisée en matériau électriquement isolant et par exemple en matière
plastique, assure le montage de la pédale 44 au coulissement suivant l'axe 4 sur la
face 108 du socle 15 ainsi que, pour partie, la retenue de la pédale 44 dans la position
de repos illustrée à la figure 13, par appui sur les dents 113 de la zone 112 de la
rondelle 110, non déformée ou, si elle présente une certaine élasticité, placée en
légère précontrainte de flexion de ces dents 113 vers le bas. A cet effet, la pièce
115 présente la forme générale d'un pot renversé, de révolution autour de l'axe 4,
définie par :
- une face périphérique intérieure 119, cylindrique de révolution autour de l'axe 4
avec un diamètre qui coïncide sensiblement avec celui de la face 108 que cette face
périphérique intérieure 119 épouse entre la face 109 et le niveau des dents 113 si
l'on se réfère à la position de repos illustrée à la figure 13, et de la face 109
jusqu'à proximité immédiate de la face 107 dans la position d'activation illustrée
à la figure 14, de façon à définir une relation de guidage au coulissement relatif
suivant l'axe 4 entre l'une et l'autre de ces positions limites illustrées respectivement
aux figures 13 et 14 ;
- une face de fond 120, plane, perpendiculaire à l'axe 4 et tournée vers le bas, laquelle
face de fond 120 se limite à une bande annulaire localisée à proximité immédiate de
la face 119, autour de la pièce 116 qui sera décrite plus loin, et se trouve placée
en regard de la face 109 dont elle est sensiblement espacée dans la position de repos
illustrée à la figure 13 alors qu'elle est placée à proximité immédiate de celle-ci
dans la position illustrée à la figure 14 ;
- une face annulaire, plane 121, de révolution autour de l'axe 4 auquel elle est perpendiculaire,
cette face 121 que la face 119 raccorde à la face 120 étant tournée vers le bas, en
regard de la face de fond 107 de la cavité 103, et reposant vers le bas sur les dents
113 de la rondelle 110 lorsque celles-ci ne sont pas déformées ou subissent une simple
précontrainte de flexion vers le bas parallèlement à l'axe 4 comme le montre la figure
13, alors que cette face 121 est placée à proximité immédiate de la face de fond 107
de la cavité 103 sans toutefois entrer en contact avec cette face de fond 107 dans
la position d'activation illustrée à la figure 14 ;
- une face périphérique extérieure 122, pour l'essentiel cylindrique de révolution autour
de l'axe 4 et tournée dans le sens d'un éloignement par rapport à celui-ci, laquelle
face 122 relie la face 121, vers le haut, à une face supérieure 123 annulaire, plane,
de révolution autour de l'axe 4 auquel elle est perpendiculaire.
[0117] Des gorges rectilignes 124, parallèles à l'axe 4 et régulièrement réparties angulairement
autour de celui-ci, sont aménagées dans la face périphérique extérieure 122 de la
pièce 115, de la face supérieure 123 de celle-ci à sa face annulaire inférieure 121,
dans un but qui ressortira de la suite de la description.
[0118] La pièce 116, solidarisée avec la pièce 115 par exemple par surmoulage ou par insertion
à force, suivant l'axe 4, dans un logement convenablement aménagé en creux dans la
face 120 de la pièce 115, présente une forme indifférente si ce n'est qu'elle est
de préférence de révolution autour de l'axe 4 et comporte :
- une face inférieure 224 plane, perpendiculaire à l'axe 4 et placée en regard de la
borne 18 du corps piezo-électrique 16, dont elle est espacée suivant l'axe 4 dans
la position de repos illustrée à la figure 13 alors qu'elle est en appui vers le bas
sur cette borne 18, dans des conditions propres à appliquer au corps piezo-électrique
16, par ailleurs en appui par sa borne 17 sur la lame 20 et, par l'intermédiaire de
celle-ci, sur le rivet 90, une compression elle-même propre à provoquer l'apparition
d'une haute tension entre ces bornes 17 et 18, dans l'état d'activation illustré à
la figure 14 ;
- vers le haut, la forme d'un pic 125 par exemple tronconique de révolution autour de
l'axe 4 de façon à se rétrécir vers le haut, lequel pic 125 émerge suivant l'axe 4,
vers le haut, de la face supérieure 125 de la pièce 115 pour constituer une électrode
qui, dans l'état de repos illustré à la figure 13, baigne dans une charge pyrotechnique
37 inflammable par étincelage, c'est-à-dire du type précédemment décrit en référence
aux figures 3 et 4, 5 et 6, 7 et 8, 9 et 10.
[0119] En effet, dans le cas de ce mode de réalisation, la charge pyrotechnique 37 destinée
à s'enflammer par étincelage pour allumer la charge de poudre déflagrante 8 est intégrée
à la pédale 44, dont la pièce 117 qui va être décrite à présent joue à la fois le
rôle de godet et le rôle d'électrode, ainsi que le rôle de pièce de poussée par l'intermédiaire
des pièces 115 et 116 et, dans une certaine mesure, de la charge pyrotechnique 37
; dans ce contexte, les gorges 124 de la pièce 115, la cavité 103 et les passages
102 et 105 du socle 15, et les lumières 92 de la paroi 91 servent de passage de feu
entre la charge d'allumage 37 et la charge de poudre déflagrante 8, les gaz chauds
générés par la combustion de la charge 37 provoquant la destruction du paillet 93.
[0120] Pour jouer ainsi le rôle d'électrode, la pièce 117 est métallique, de même que la
pièce 116, et par exemple réalisée en laiton, de façon à être électriquement conductrice.
Pour jouer le rôle de godet, elle est délimitée par :
- une face de fond 126 plane, perpendiculaire à l'axe 4, tournée vers le bas de façon
à être placée en regard de la face supérieure 123 de la pièce 115 et du pic 125 de
la pièce 116, en étant espacée de ce pic 125, suivant l'axe 4, de la distance d définie
en relation avec la figure 4 ;
- une face périphérique intérieure 127 cylindrique de révolution avec un diamètre sensiblement
identique à celui de la face périphérique extérieure 122 de la pièce 115, de façon
à épouser cette face périphérique inférieure 122, dans une relation d'emmanchement
mutuel à force, de la face 123 de la pièce 115 jusqu'à proximité de la face 121 de
celle-ci, toutefois à un niveau supérieur à celui de cette face 121 de façon à éviter
tout contact de conduction électrique entre la pièce 117 et les dents 113 de la rondelle
110 dans la position de repose illustrée à la figure 13 ; la face périphérique intérieure
127 définit par ailleurs avec la face de fond 126 de la pièce 117 et avec la face
supérieure 123 de la pièce 115 la cavité 128 qui, à l'intérieur de la pédale 44, loge
la charge pyrotechnique 37 qui remplit intégralement cette cavité 128 ;
- une face inférieure 129 annulaire, plane, de révolution autour de l'axe 4 auquel elle
est perpendiculaire, laquelle face 129 est placée en regard des dents 113, au-dessus
de celles-ci sans contact avec celles-ci dans la position de repos illustrée à la
figure 13 ;
- une face périphérique extérieure 130 cylindrique de révolution autour de l'axe 4 et
tournée dans le sens d'un éloignement par rapport à celui-ci, cette face périphérique
extérieure 130 présentant un diamètre inférieur à celui de la face 106 de la cavité
103 et plus précisément tel que ne puisse s'établir de contact de conduction électrique
entre elle et la zone d'extrémité libre 27 de la lame 20 ;
- une face supérieure 131 plane, perpendiculaire à l'axe 4 et tournée vers le haut,
à laquelle la face périphérique extérieure 130 relie vers le haut la face inférieure
129.
[0121] On observera que, suivant l'axe 4, le niveau de la face inférieure 129 de la pièce
117 par rapport à celui de la face inférieure 121 et les dimensionnements radiaux
respectifs de la face périphérique extérieure 122 de la pièce 115 et des dents 113,
en référence à l'axe 4, sont tels que dans la position d'activation illustrée à la
figure 14, les dents 113 infléchies vers le bas sous la poussée de la face 121 de
la pièce 115 et alors placées en regard de la face périphérique extérieure 122 de
cette pièce 115 soient placés en contact de conduction électrique avec la jonction
mutuelle des faces 129 et 130 de la pièce 117, qui est alors ainsi placée en liaison
électrique, par l'intermédiaire de la rondelle 110 et de la lame 20, avec la borne
17 du corps piezo-électrique 17 ; du fait que l'autre borne 18 de celui-ci est placée
en contact de conduction électrique avec la pièce 116, la contrainte de compression
alors appliquée au corps piezo-électrique 16 suivant l'axe 4, se traduisant par l'apparition
d'une haute tension entre les bornes 17 et 18 de ce corps piezo-électrique 16, provoque
un étincelage à l'intérieur de la charge pyrotechnique 37 entre les électrodes constitués
respectivement par le pic 125 de la pièce 116 et la face de fond 126 de la pièce 117,
dont la face périphérique intérieure 127 est comparativement plus éloignée du pic
125. Par contre, dans la position de repos illustrée à la figure 13, ce circuit électrique
est ouvert d'une part entre les dents 113 de la rondelle 110 et la face inférieure
129 de la pièce 117 et d'autre part entre la borne 18 et la pièce 116, ce qui constitue
une sécurité électrique à l'encontre d'un étincelage intempestif à l'intérieur de
la charge pyrotechnique 37.
[0122] La pièce 118 peut avantageusement être utilisée pour introduire en outre une sécurité
mécanique à l'encontre d'une descente intempestive de la pédale 44 vers le corps piezo-électrique
16, à partir de la position de repos illustrée à la figure 13, au même titre que le
plateau 45 des exemples de réalisation décrits en référence aux figures 3 et 4, 5
et 6, 7 et 8, 9 et 10.
[0123] A cet effet, la pièce 118 est constituée, comme le plateau 45, d'un matériau propre
à se rompre par cisaillement ; ce matériau est en outre choisi isolant électriquement
pour des raisons de sécurité, comme le plateau 45 ; la pièce 118 est ainsi avantageusement
réalisée en matière plastique, par exemple.
[0124] Cette pièce 118 ne présente toutefois pas dans ce cas la forme d'un plateau, mais
celle d'un capuchon emmanché à force ou surmoulé sur la pièce 117 et présentant :
- une face de fond 132 plane, perpendiculaire à l'axe 4 et tournée vers le bas, épousant
la face supérieure 131 de la pièce 117 ;
- une face périphérique intérieure 133 cylindrique de révolution autour de l'axe 4 et
tournée vers ce dernier, avec un diamètre identique à celui de la face périphérique
extérieure 130 de la pièce 117 dont cette face 133 épouse la face 130 du raccordement
de cette dernière avec la face 131 jusqu'à un niveau qui, dans la position de repos
illustrée à la figure 13, se situe en dessous de la face supérieure 25 du socle 15
bien qu'au-dessus de celui de la face inférieure 129 de la pièce 117 ;
- une face inférieure 134 annulaire, plane, de révolution autour de l'axe 4 auquel elle
est perpendiculaire, cette face 134 étant tournée vers le bas et délimitant ainsi
la face 133 à l'opposé du raccordement de cette dernière avec la face 132 ;
- une face périphérique extérieure 135 cylindrique de révolution autour de l'axe 4 et
tournée dans le sens d'un éloignement par rapport à celui-ci, cette face périphérique
extérieure 135 présentant un diamètre inférieur à celui de la face périphérique intérieure
104 du socle 15, ainsi qu'au diamètre minimal du rebord 94 de la paroi 91 ;
- une face supérieure 136 plane, perpendiculaire à l'axe 4 et tournée vers le haut,
à laquelle la face 135 se raccorde vers le haut et qui est placée directement en regard
de la zone centrale 12 de la coupelle supérieure 11 qui, dans la position de repos
illustrée à la figure 13, s'appuie sur cette face supérieure 136 par l'intermédiaire
d'un tampon 137 d'un matériau élastiquement ou plastiquement compressible tel qu'une
mousse synthétique, traversant l'ouverture 95 et assurant entre la zone centrale 12
de la coupelle supérieure 11 et la pédale 44, dans la position de repos, un entretoisement
maintenant l'appui de la pédale 44 sur les dents 113 de la rondelle 110 par l'intermédiaire
de la pièce 115.
[0125] Sur sa face 135, la pièce 118 porte en saillie radiale en référence à l'axe 4, de
façon solidaire par exemple par moulage en une seule pièce, une pluralité d'ailettes
138, de préférence au nombre d'au moins trois, dont chacune présente, dans le sens
d'un éloignement par rapport à l'axe 4, un chant rectiligne 139, parallèle à l'axe
4 ; les différents chants 139 sont disposés suivant un cylindre géométrique, de révolution
autour de l'axe 4, d'un diamètre sensiblement identique à celui de la face périphérique
intérieure 104 du socle 15 et sont placés en contact de guidage au coulissement parallèle
à l'axe 4 avec cette face 104 dans la position de repos illustrée à la figure 13 comme
dans la position d'activation illustrée à la figure 14 et dans les positions intermédiaires
entre ces deux positions limites, de façon à compléter le guidage de la pédale 44
à la translation suivant l'axe 4 par rapport au socle 15, assuré par ailleurs par
la coopération de la face périphérique intérieure 119 de la pièce 115 avec la face
périphérique extérieure 108 du socle 15 ; on évite ainsi un risque de coincement de
la pédale 44 lorsque, comme c'est généralement le cas, l'effort d'écrasement ne s'applique
pas suivant l'axe 4 comme on l'a schématisé en F à la figure 14, mais de façon à la
fois inclinée et désaxée par rapport à cet axe, en pratique par la zone intermédiaire
9 7 de la coupelle supérieure 111, comme on l'a schématisé en F₁ à la figure 14.
[0126] Pour assurer l'effet de sécurité mécanique précité, chaque ailette 138 présente,
en saillie sur son chant 139 dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 4,
une languette 140 susceptible de se détacher, par cisaillement, du reste de l'ailette
138 si elle est soumise à un effort de cisaillement dépassant un seuil déterminé,
dans un sens ascendant parallèlement à l'axe 4. Les languettes 140 sont disposées,
comme le montre la figure 13, de façon à s'appuyer vers le bas sur la face supérieure
5 du socle 15 dans la position de repos ; dès lors que la pédale 44 est sollicitée
vers le bas, par rapport au socle 15, avec un effort dépassant un seuil prédéterminé,
elles se rompent par cisaillement, et ne constituent plus d'entrave au passage à la
position d'activation, illustrée à la figure 14.
[0127] Le fonctionnement de ce mode de réalisation du pétard 89 peut être aisément déduit
de celui des pétards précédemment décrits.
[0128] Si ce pétard, dont les composants occupent initialement les positions relatives décrites
en référence à la figure 13, est soumis parallèlement à l'axe 4 ou obliquement par
rapport à ce dernier à un effort F ou F₁ dépassant un seuil prédéterminé, la coupelle
11 s'écrase en provoquant l'écrasement du tampon 137 entre sa zone centrale 12 et
la pédale 44 qui, ensuite, amorce une descente qui, si cet effort se maintient avec
une valeur suffisante, provoque le cisaillement des languettes 140 ; cette descente
provoque ensuite la venue de la face 224 de la pièce 116 en contact de conduction
électrique avec la borne 18 du corps piezo-électrique 16 puis l'application à ce dernier,
par cette même pièce 116, d'une contrainte de compression suivant l'axe 4, laquelle
provoque, si elle est suffisante, l'apparition d'une haute tension entre les bornes
17 et 18 ; la descente de la pédale 44 s'étant accompagnée de l'établissement d'un
contact de conduction électrique entre la pièce 117 et les dents 113 de la rondelle
110, cette tension apparaît également entre le pic 125 de la pièce 116 et la face
de fond 126 de la pièce 117, ce qui provoque un étincelage entre eux, à travers la
charge pyrotechnique 37, et par conséquent l'inflammation de celle-ci ; les gaz chauds
résultant de la combustion de la charge 37 se transmettent par les gorges 124, les
passages 102 et 105 et les lumières 92, aux paillets 93 qu'ils traversent pour parvenir
à la charge de poudre déflagrante 8 qui, ainsi allumée, fait déflagration, avec les
phénomènes qui s'ensuivent et qui ont été décrits en référence aux figures 1 à 11.
[0129] On remarque que l'écrasement de la coupelle supérieure 11 s'accompagne d'une déformation,
en barillet, de la paroi 91 de la pièce 6, comme le montre la figure 14, laquelle
paroi contribue à la sécurité mécanique du pétard en empêchant son écrasement intempestif,
sous l'effort d'un effort présentant une valeur inférieure au seuil prédéterminé à
partir duquel on considère que l'écrasement de la coupelle supérieure 11 est caractéristique
du passage d'un train.
[0130] Le mode de réalisation du dispositif d'allumage 9 illustré aux figures 15 et 16 présente
de grandes analogies, y compris quant à la réalisation de la pédale 44, avec celui
qui vient d'être décrit en référence aux figures 13 et 14 si bien que l'on se limitera
à la description des différences entre ces deux modes de réalisation.
[0131] Structurellement, une différence essentielle réside dans la suppression de la pièce
115 et dans le montage de la pièce 116, que l'on retrouve à l'identique, à l'intérieur
du décrochement 114 du socle 15, dans une position dans laquelle elle prend appui,
dans une relation de conduction électrique, sur la borne 18 du corps piezo-électrique
16. Pour faciliter, lors de l'écrasement du pétard, l'application, au corps piezo-électrique
16, de la compression, suivant l'axe 4, propre à provoquer l'apparition d'une haute
tension entre les bornes 17 et 18 du corps piezo-électrique 16, la pièce 116 est retenue
par friction à l'intérieur du décrochement 114, de façon à pouvoir coulisser vers
le bas à l'intérieur de celui-ci lorsque le pétard 89 subit la charge d'écrasement
F ou F₁ précitée, et le corps piezo-électrique 16, forme une légère saillie vers le
haut à l'intérieur du décrochement 114, sans toutefois atteindre la face supérieure
109 au-dessus de laquelle le pic 125, formant également dans ce cas électrode, forme
par contre une saillie suivant l'axe 4.
[0132] En l'absence de la pièce 115, la pièce 117 est montée directement au coulissement
suivant l'axe 4 sur la face périphérique extérieure 108 du socle 115, par sa face
périphérique intérieure 127, les deux faces 108 et 127 étant convenablement conformées
à cet effet ; les gorges 124 de passage de feu, aménagées dans la pièce 115 si l'on
se réfère au mode de réalisation décrit en référence aux figures 13 et 14, sont aménagées
dans la face périphérique extérieure 108 du socle 15, de la face supérieure 109 de
celui-ci, à la face de fond 107 de la cavité 103.
[0133] La charge pyrotechnique 37 d'allumage, logée comme dans le cas du mode de réalisation
décrit en référence aux figures 13 et 14 à l'intérieur de la pièce 117, dont elle
épouse, sous forme d'une masse compacte, la face de fond 126 et une zone de la face
périphérique intérieure 127 adjacente à cette face de fond 126, présente vers le bas,
et vers le pic 125, une face plane 141 perpendiculaire à l'axe 4 et couverte par un
paillet 142 si l'on se réfère à l'état de repos illustré à la figure 15. Dans cet
état, le pic 125, qui définit l'une des électrodes d'étincelage, est dégagé de la
charge pyrotechnique 37 et espacé de la face de fond 126 de la pièce 117, définissant
l'autre électrode d'étincelage, d'une distance D, mesurée suivant l'axe 4, définie
comme on l'a vu en référence à la figure 3, c'est-à-dire impropre à permettre l'étincelage
même si une haute tension apparaît entre les bornes 17 et 18 du corps piezo-électrique
16 ; dans la position de repos, le pic 125 est également espacé de toute autre zone
de la pièce 117, d'une distance ainsi impropre à permettre un étincelage. En effet,
dans le cas de ce mode de réalisation, la pièce 117 est en permanence raccordée électriquement
à la borne 17 du corps piezo-électrique 16 dans la mesure où, en l'absence de pièce
115, elle prend appui directement sur les dents 113 de la rondelle 110 ; il est bien
entendu, toutefois, qu'un Homme du métier pourra aisément modifier les dispositions
illustrées aux figures 15 et 16 de telle sorte que la pièce 117 n'entre pas au contact
des dents 113 dans la position de repos illustrée à la figure 15, et ne vienne au
contact de celles-ci, dans une relation de conduction électrique, que lors du passage
à la position d'activation illustrée à la figure 16.
[0134] Un Homme du métier comprendra aisément que le passage à cette position se traduit,
au fur et à mesure de la descente de la pédale 44, par une pénétration progressive
du pic 125 dans la charge 37, après perforation du paillet 142, jusqu'à ce que le
pic 125 ne soit plus distant de la face de fond 127 de la pièce 117, suivant l'axe
4, que d'une distance d telle que définie en référence à la figure 4, c'est-à-dire
permettant l'étincelage à travers la charge 37. On remarquera que celle-ci contribue
elle-même, dans ce mode de réalisation, à provoquer cet étincelage en servant d'intermédiaire
d'appui de la pédale 44 sur la pièce 116 elle-même en appui sur la borne 18 du corps
piezo-électrique 16 ; les phénomènes consécutifs à l'étincelage sont identiques à
ceux que l'on a précédemment décrits.
[0135] Un tel effet peut être obtenu quelle que soit la vitesse à laquelle la pédale 44
descend vers le socle 15.
[0136] On remarque cependant que si cette vitesse est élevée, le pic 125 de la pièce 116
peut également se comporter comme un percuteur vis-à-vis de la charge 37 à laquelle
il est avantageux, par conséquent, de donner une composition telle qu'elle puisse
s'enflammer non seulement par étincelage, mais également par percussion ; le choix
d'une telle composition relève des aptitudes normales d'un Homme du métier.
[0137] Ainsi, si la descente de la pédale 44 est particulièrement rapide, du fait de l'application
brutale de la charge F ou F₁, c'est par percussion et non par étincelage, c'est-à-dire
avec une inertie moindre, que la charge 37 s'enflamme et provoque l'allumage de la
poudre déflagrante 8.
[0138] Un Homme du métier comprendra aisément que les divers modes de réalisation d'un pétard
de voie conforme à l'invention qui viennent d'être décrits ne constituent que des
exemples non limitatifs, par rapport auxquels on pourra prévoir de nombreuses variantes
sans sortir pour autant du cadre de la présente invention.
[0139] De même, il apparaîtra à un Homme du métier que les dispositions qui ont été décrites
en relation avec un pétard de voie peuvent être aisément transposées au cas d'autres
dispositifs pyrotechniques susceptibles d'être actionnés par écrasement, et en particulier
au cas de mines, directement concevables à partir des dispositions qui ont été décrites
par suppression des griffes 3 et, éventuellement, remplacement de celles-ci par des
moyens d'appui approprié au support sur lequel on désire poser la mine, et substitution
à la poudre déflagrante 8 d'une charge utile militaire à effet thermique, déflagrant,
détonant, fumigène ou éclairant.
1. Dispositif pyrotechnique sensible à l'écrasement tel qu'un pétard de signalisation
(1, 89), une mine ou analogue, comportant une charge pyrotechnique utile (8, 78) choisie
dans un groupe comportant les charges déflagrantes (8, 78) et les charges militaires
à effet thermique, déflagrant, détonant, fumigène ou éclairant, et un dispositif d'allumage
(9, 9a, 9b) comportant une charge pyrotechnique d'allumage (37, 80) en liaison pyrotechnique
avec la charge utile (8, 78) et des moyens pour provoquer l'inflammation de la charge
d'allumage (37, 80) et, par l'intermédiaire de celle-ci, l'allumage de la charge utile
(8, 78) de façon commandée lors de l'apparition d'au moins une condition déterminée
d'écrasement, caractérisé en ce que la charge d'allumage (37, 80) est inflammable
par étincelage, et en ce que les moyens pour provoquer l'inflammation de la charge
d'allumage (37, 80) comportent :
- deux électrodes (30, 31, 36, 84, 85, 117, 125) disposées respectivement de part
et d'autre d'une zone déterminée de la charge d'allumage (37, 80) et mutuellement
espacées d'une distance déterminée (d, , ) propre à permettre la création d'une étincelle
électrique entre elles, à travers ladite zone de la charge d'allumage (37, 80, 110,
132), pour enflammer cette dernière, au moins dans ladite condition déterminée d'écrasement,
- un corps piezo-électrique (16) comportant deux bornes (17, 18) et susceptible de
générer une haute tension entre celles-ci lorsqu'il est soumis à une contrainte de
compression d'une valeur dépassant une valeur déterminée, selon une direction déterminée
(4),
- un circuit (20, 21, 68, 69, 81, 82, 110, 116) de raccordement électrique de chaque
borne (17, 18) du corps piezo-électrique (16) à une électrode respective (30, 31,
36, 84, 85, 117, 125),
- des moyens d'actionnement (44) pour détecter l'apparition de ladite condition déterminée
d'écrasement et appliquer alors au corps piezo-électrique (16) ladite contrainte de
compression.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement
(44) comportent un corps de poussée (46, 117) mobile par rapport au corps piezo-électrique
(16) suivant une trajectoire déterminée (4) sous l'effet de l'apparition de ladite
condition déterminée d'écrasement, d'une position de repos qu'il occupe en dehors
de ladite condition déterminée d'écrasement et dans laquelle le corps de poussée (46,
117) est fonctionnellement disjoint du corps piezo-électrique (16) à une position
d'activation qu'il occupe dans ladite condition déterminée d'écrasement et dans laquelle
le corps de poussée (46, 117) est fonctionnellement en appui sur le corps piezoélectrique
(16) et ladite trajectoire présente ladite direction déterminée (4), de telle sorte
que le corps de poussée (46, 117) applique ladite contrainte de compression au corps
piezo-électrique (16).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps de poussée (46,
117) constitue une pédale (44) de détection de l'apparition d'une charge d'écrasement
suivant ladite direction déterminée (4), ladite pédale (44) étant sensible à une poussée
ou à un choc appliqué, dans ladite condition déterminée d'écrasement, suivant ladite
direction déterminée (4, 91), de la position de repos vers la position d'activation.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il
comporte des moyens (49, 52, 103, 140) de sécurité mécanique à l'encontre d'une application
de ladite contrainte de compression au corps piezo-électrique (16).
5. Dispositif selon la revendication 4 en combinaison avec au moins la revendication
2, caractérisé en ce que les moyens (49, 52, 91, 113, 140) de sécurité mécanique comportent
des moyens (49, 52, 91, 113, 140) de retenue du corps de poussée (46, 117) en position
de repos, propres à libérer le corps de poussée (46, 117) sous l'effet de l'apparition
de ladite condition déterminée d'écrasement.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de retenue (49,
52, 91, 113, 140) sont propres à libérer automatiquement le corps de poussée (46,
117) lorsque celui-ci en position de repos reçoit un effort dépassant un seuil prédéterminé,
orienté vers sa position d'activation.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il
comporte des moyens (27, 29, 38, 39, 40, 41, 50, 112, 115, 117) de sécurité électrique
pour empêcher une création accidentelle de ladite étincelle en cas d'application accidentelle
de ladite contrainte de compression au corps piezo-électrique (16).
8. Dispositif selon la revendication 7, en combinaison avec au moins la revendication
2, caractérisé en ce que les moyens de sécurité électrique (27, 29, 39, 40, 41, 50,
113, 115, 117) comportent dans ledit circuit de raccordement électrique (20, 21, 68,
69, 81, 82, 110, 116) un interrupteur (113, 115, 117) couplé mécaniquement au corps
de poussée (117) de façon à être ouvert lorsque le corps de poussée (117) est en position
de repos et fermé lorsque le corps de poussée (117) est en position d'activation.
9. Dispositif selon la revendication 7, en combinaison avec au moins la revendication
2, ou selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de sécurité électrique
(27, 29, 38, 39, 40, 41, 50, 113, 115, 117) comportent un circuit auxiliaire (26,
27, 29) raccordant électriquement lesdites bornes (17, 18) du corps piezo-électrique
(16) et un interrupteur (27, 29, 50) intercalé dans ledit circuit auxiliaire (26,
27, 29) et couplé mécaniquement au corps de poussée (46) de façon à être fermé lorsque
le corps de poussée (46) est en position de repos et ouvert lorsque le corps de poussée
(46) est en position d'activation.
10. Dispositif selon la revendication 7, en combinaison avec au moins la revendication
2, ou selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les
moyens de sécurité électrique (27, 29, 38, 39, 40, 41, 50, 113, 115, 117) comportent
des moyens (38) de guidage de l'une (31, 117), au moins, des électrodes vis-à-vis
d'un mouvement de rapprochement ou d'éloignement vis-à-vis de l'autre électrode (30,
36, 125), et des moyens (39, 48) d'accouplement entre le corps de poussée (46, 117)
et ladite électrode guidée (31, 117) de telle sorte que les électrodes (30, 31, 36,
117, 125) soient mutuellement espacées d'une distance (D) supérieure à ladite distance
déterminée (d) et trop grande pour permettre la création d'une étincelle électrique
entre elles, à travers ladite zone de la charge (37), en cas d'application accidentelle
de ladite contrainte de compression au corps piezo-électrique (16), alors que le corps
de poussée (46, 117) est en position de repos, et soient espacées de ladite distance
déterminée (d) lorsque le corps de poussée (46, 117) est en position d'activation.
11. Dispositif selon au moins la revendication 2, caractérisé en ce que la charge d'allumage
(37) est alignée avec le corps de poussée (117) et l'une (18) des bornes (17, 18)
du corps piezo-électrique (16) et intercalée entre eux suivant ladite direction déterminée
(4), en ce que le corps de poussée (117) définit l'une (117) des électrodes (117,
125), d'un côté de la charge d'allumage (37), et en ce que l'autre électrode (125)
est intercalée entre la charge d'allumage (37) et ladite borne (18) du corps piezo-électrique
(16), de l'autre côté de la charge d'allumage (37), et en contact de conduction électrique
avec ladite borne (18) au moins lorsque le corps de poussée (117) est en position
d'activation.
12. Dispositif selon la revendication 11, en combinaison avec au moins la revendication
8, caractérisé en ce que ledit interrupteur (113, 115, 17) comporte une discontinuité
dans ledit contact mutuel de conduction électrique lorsque le corps de poussée (117)
est en position de repos.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que
la charge d'allumage (37) est également inflammable par percussion et en ce que les
moyens pour provoquer l'inflammation de la charge d'allumage (37, 80) comportent des
moyens (125) de percussion de celle-ci lors de l'apparition de ladite condition déterminée
d'écrasement.
14. Dispositif selon la revendication 13 en combinaison avec au moins les revendications
11 et 10, caractérisé en ce que la charge d'allumage (37) est solidaire d'une première
électrode (117) et disjointe de la deuxième électrode (125) lorsque le corps de poussée
(117) est en position de repos, et en ce que la deuxième électrode (125) est conformée
en percuteur.
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la première électrode
(117) est constituée par le corps de poussée (117) et en ce que la deuxième électrode
(125) est solidaire de ladite borne (18) du corps piezo-électrique (16).
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il
forme une unité de structure regroupant la charge utile (8), la charge d'allumage
(37), le corps piezo-électrique (16), les moyens d'actionnement (44), les électrodes
(30, 31, 117, 125) et le circuit de raccordement électrique (20, 21, 110, 116).
17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, 13, caractérisé en ce
qu'il forme deux unités de structure disjointes (66, 67), dont l'une (66) regroupe
le corps piezo-électrique (16) et les moyens d'actionnement (44), dont l'autre (67)
regroupe les électrodes (84, 85), la charge d'allumage (80) et la charge utile (78),
et qui sont raccordées mutuellement par un câble de raccordement électrique faisant
partie du circuit de raccordement électrique (68, 69).