EP0188970A1 - Actuating device to be used in a high-pressure fluid - Google Patents

Actuating device to be used in a high-pressure fluid Download PDF

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EP0188970A1
EP0188970A1 EP85402623A EP85402623A EP0188970A1 EP 0188970 A1 EP0188970 A1 EP 0188970A1 EP 85402623 A EP85402623 A EP 85402623A EP 85402623 A EP85402623 A EP 85402623A EP 0188970 A1 EP0188970 A1 EP 0188970A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pusher
fluid
frame
locking
electromagnet
Prior art date
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Granted
Application number
EP85402623A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0188970B1 (en
Inventor
Philippe Charvin
Paul Vavasseur
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP0188970A1 publication Critical patent/EP0188970A1/en
Application granted granted Critical
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/52—Tools specially adapted for working underwater, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14—Control of attitude or depth
    • B63G8/24—Automatic depth adjustment; Safety equipment for increasing buoyancy, e.g. detachable ballast, floating bodies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/11—Tripping mechanism

Definitions

  • the present invention relates to an actuating device of the pusher type usable in a fluid under high pressure, for example on board an underwater vehicle capable of working at great depth.
  • the object of the present invention is precisely to remedy these drawbacks by proposing a device which can operate independently of the pressure, the corrosive action and the turbidity of the ambient medium by using the linear displacement of a piston, this displacement being effected with very high reliability and requiring little energy.
  • the actuating device which is the subject of the invention comprises, in a conventional manner, a pusher movable relative to a structure and connected to this by elastic means, for example a spring, as well as means for locking the pusher relative to to this structure.
  • elastic means for example a spring
  • at least part of the pusher, said elastic means and the locking means are inside a frame containing a second fluid and the device comprises means allowing the pressure of the fluid contained in the frame to constantly adapt to that of the external fluid.
  • first fluid will be used in the remainder of this text to designate the fluid in which the entire device works and “second fluid” to designate the fluid which is inside the built.
  • the frame at least one partition pierced with a conduit allowing the passage of the second fluid. Indeed, it moves inside the frame when the device is put into operation and the diameter of the duct (s) is calculated according to the force which must be exerted by the pusher during the operation of the device.
  • the locking piece can be either a rocker movable in rotation about a fixed axis relative to the frame or a free rocker or even be constituted by a set of movable balls inside a housing provided in the frame.
  • the electromagnet creates a magnetic field, and therefore only attracts the plunger, when it is traversed by an electric current.
  • the electromagnet comprises a coil with permanent magnetization, this magnetization being canceled by the passage of a current in the coil: thus, in this version, the plunger is only attracted by the electromagnet when the supply circuit is open.
  • an underwater vehicle 2 for example a nodule collecting machine, which moves on the seabed while being either remote-controlled from a ship 4 or autonomous.
  • the machine 2 moves using Archimedes screws 6 and may include one or more tanks such as 8 containing a ballast 10.
  • This device appears better on the detailed sectional view of Figure 2.
  • this device consists of a sealed frame 16 inside which can move a pusher 1 8.
  • the frame 1 6 is filled with a fluid called "second fluid" as opposed to the first fluid which is the one in which the machine is immersed.
  • the rear part 20 of the pusher 18 is hollow and contains a spring 22, one end of which is fixed to the pusher 18 while its other end is fixed to a part 24 integral with the frame 16.
  • a flexible skirt 26, the role of which will be explained later is tightly fixed, on the one hand to the front part of the pusher 18 and on the other hand to the frame 1 6.
  • Figure 2 illustrates the locking position in which the pusher 18 is held using a rocker 28 which can pivot about an axis 30 fixed relative to the frame 16.
  • Rocker 28 carries at one of its ends a rounded part 32 which, in the locking position illustrated in FIG. 2, is in contact with a rim 34 provided on the rear part 20 of the pusher 18 and thus prevents any movement of the latter. In this position, the spring 22 is in the compressed state.
  • a plunger 36 also movable inside the frame 16.
  • This plunger 36 consists of a body 38 and a head 40 which can come into contact with an electromagnet 42.
  • the latter is connected to a supply device (not shown) by a set of wires contained in a cable 43.
  • a spring 44 has one of its ends fixed to the body 38 of the plunger 36 and the other end fixed to the part 24 secured to the frame 16. It can be seen in FIG.
  • the head 40 of the plunger 36 has dimensions such that, when it is in contact with the electromagnet 42, it abuts against a rounded part 46 provided at the end of the rocker 28 opposite the rounded part 32, which prevents any pivoting of the rocker in the anti-clockwise direction seen in FIG. 2 and keeps the pusher 18 in the locked position.
  • the electromagnet 42 is permanently excited and therefore attracts the head 40 of the plunger 36, which causes the rocker 28 and the pusher 18 are held in the locking position.
  • we cut the power to the electromagnet 42 which therefore ceases to attract the plunger 36.
  • the spring 44 Under the effect of the spring 44, it is pushed to the right of Figure 2 and arrives in the position illustrated in FIG. 3.
  • the rounded part 46 of the rocker 28 is no longer maintained and the latter can pivot around the axis 30. This pivoting has the effect of lifting the rounded part 32 which is no longer in contact with the abutment face 34 of the pusher 18.
  • conduits 56 have been provided playing the role of dash-pot whose diameter has been determined in order to control the speed of the second fluid when the device is put into operation, say when the skirt 26 is deployed and the sleeves 48 are crushed: one can thus control the force with which the pusher 18 acts on the elements which it has to move.
  • this device on board an underwater vehicle where the arming is carried out outside the first fluid by compressing the piston by an appropriate means, the arming can be carried out thanks to a device incorporated into the device.
  • FIG. 4 illustrates one of these devices.
  • a screw-nut system is used to return the pusher 18 to the locked position once the system has operated.
  • This device consists of a micromotor 58, fixed relative to the frame 16, and controlling a threaded rod 60 movable in rotation and immobilized in translation.
  • a nut 62 immobilized in rotation but free in translation, can move along the rod 60.
  • the nut 62 carries a rocker 64 movable in rotation about an axis 66 carried by this nut 62, the rocker 64 being stressed towards the rod 60 by a spring 75.
  • the rocker 64 also carries a pawl 68 movable in rotation about an axis 70 carried by the rocker, the pawl 68 being able to come into contact with a pawl stop 72. It should be noted that the pawl 68 is free, its stroke being limited by the stop 72. In its starting position, the rocker 64 is located in the vicinity of the micromotor 58 and is in the raised position thanks to a stop 74 controlled by the motor. When the pusher 18 has operated, it is in position 18a (FIGS. 3 and 4), that is to say on the right side of FIG. 4.
  • the motor 58 runs, which has the effect of firstly erasing the stop 74 and bringing the rocker 64 to a horizontal position, and secondly of rotating the rod 60.
  • the nut 62 therefore moves to the right of the figure up to position 62a shown diagrammatically in dashed lines.
  • the pawl 68 meets the external face of the rear part 20 of the pusher 18, it switches anticlockwise as seen in FIG. 4, then returns to its normal position when it is located opposite an orifice 76 provided in part 20 of the pusher 18.
  • the pawl 68 is then in contact with one of the faces of this orifice and the motor 58 is started so as to bring the pusher 18 back from position 18a in the locked position.
  • the nut 62 has returned to its starting position and the control of the stop 74 has the effect of pivoting the rocker 64 in the clockwise direction seen in FIG. 4.
  • the pawl 68 is then extracted from the orifice 76 and no longer hinders the movement of the pusher 18 when it is next started.
  • FIG. 5 illustrates a variant in which the rocker 28 of FIG. 2 is replaced by a set of balls 80 movable inside a housing 82.
  • the end balls 84 and 86 play the same role as the rounded parts 32 and 46 of rocker 28 respectively.
  • the balls 80 can either be embedded in a flexible material such as rubber, or are free to move inside the housing 82.
  • the pivoting rocker 28 of FIG. 2 is replaced by a free rocker 90, which comprises at its two ends rounded parts 92 and 94 which play the same role as the rounded parts 32 and 46 of the rocker 28 of Figure 2.
  • the rocker 90 is a free rocker, that is to say that it is not mounted on a fixed axis like the rocker 28 but can move freely inside its housing when the device is started.
  • the stroke of the pusher 18 and the plunger 36 and the shape of the housing of the rocker 90 are determined so that it does not escape.
  • the device which is the subject of the invention has interesting advantages since it is simple to produce and of safe and reliable operation.
  • it involves a limited mechanical action determined by the calibration of the springs 22 and 44 and by the diameter of the conduits such as 56.
  • the fact that the entire mechanism is located inside d A sealed frame filled with fluid avoids all the problems due to corrosion and turbidity of the ambient environment.
  • the presence of the skirt 20 and the sleeves 48 means that the interior space of the frame 16 is permanently completely filled with a fluid, the pressure of which automatically adjusts to that of the surrounding medium. It is thus possible to work at any depth, that is to say either close to the surface with low pressure, or in the deep seabed (of the order of 11000 meters for the largest ocean trenches) where the pressure is very high.
  • the invention is not limited to the single embodiment which has just been described, but that it is possible to envisage variants without thereby departing from the scope of the invention.
  • the operation of the device has been described in the case where the electromagnet is permanently energized, the interruption of the supply causing the plunger 36 to detach from the electromagnet 42.
  • the electromagnet comprises a coil which attracts the head 40 of the plunger 36 thanks to its permanent magnetization, this magnetization being canceled when the coil is energized.

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Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif d'actionnement utilisable dans un fluide sous haute pression, par exemple à bord d'un engin sous-marin travaillant à grande profondeur.The present invention relates to an actuating device usable in a fluid under high pressure, for example on board an underwater vehicle working at great depth.

Le dispositif comporte, de manière connue, un poussoir - (18) mobile grâce à un ressort (22) et maintenu par une pièce de verrouillage (28). Selon l'invention, le poussoir (18), son ressort (22) et les moyens de verrouillage (28) se trouvent à l'intérieur d'un bâti (16) rempli d'un deuxième fluide tandis qu'une jupe souple (26) et deux manchons déformables (48) permettent à la pression du deuxième fluide de s'adapter constamment à celle du fluide extérieur.The device comprises, in known manner, a pusher - (18) movable by a spring (22) and held by a locking piece (28). According to the invention, the pusher (18), its spring (22) and the locking means (28) are located inside a frame (16) filled with a second fluid while a flexible skirt ( 26) and two deformable sleeves ( 48 ) allow the pressure of the second fluid to constantly adapt to that of the external fluid.

Application au largage de lest dans un engin sous-marin.

Figure imgaf001
Application to dropping ballast in an underwater vehicle.
Figure imgaf001

Description

La présente invention a pour objet un dispositif d'actionnement du type à poussoir utilisable dans un fluide sous haute pression, par exemple à bord d'un engin sous-marin pouvant travailler à grande profondeur.The present invention relates to an actuating device of the pusher type usable in a fluid under high pressure, for example on board an underwater vehicle capable of working at great depth.

De nombreux équipements et engins sous-marins nécessitent l'utilisation d'actionneurs à effet mécanique, soit pour transmettre un effort (largage de lest, saisie d'objets, etc...), soit pour effectuer un verrouillage ou un déverrouillage. La plupart des systèmes sont basés sur l'amplification des efforts à l'aide de leviers mûs par des systèmes mécaniques ou par des systèmes hydrauliques ; dans ce dernier cas, il faut embarquer une centrale hydrau- liqαe à bord de l'engin. Ces différents dispositifs doivent être utilisés à des niveaux d'immersion extrêmement variables, par exemple à une profondeur de 0 à 11000 mètres dans le cas d'une utilisation sous-marine, ou dans un liquide pouvant être chargé de suspensions solides. Le principal problème est de conserver le meilleur niveau de fiabilité (notamment dans le cas'd'un largueur de lest), ce qui rend la conception de ces dispositifs très délicate.Many submarine equipment and devices require the use of actuators with a mechanical effect, either to transmit a force (release of ballast, seizure of objects, etc.), or to effect locking or unlocking. Most systems are based on the amplification of forces using levers driven by mechanical or hydraulic systems; in the latter case, a hydraulic power plant must be loaded on board the machine. These various devices must be used at extremely variable immersion levels, for example at a depth of 0 to 11,000 meters in the case of underwater use, or in a liquid which can be charged with solid suspensions. The main problem is to maintain the best level of reliability (especially in the case of a ballast width), which makes the design of these devices very delicate.

La présente invention a justement pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif pouvant fonctionner indépendamment de la pression, de l'action corrosive et de la turbidité du milieu ambiant en utilisant le déplacement linéaire d'un piston, ce déplacement se faisant avec une très grande fiabilité et ne nécessitant que peu d'énergie.The object of the present invention is precisely to remedy these drawbacks by proposing a device which can operate independently of the pressure, the corrosive action and the turbidity of the ambient medium by using the linear displacement of a piston, this displacement being effected with very high reliability and requiring little energy.

Le dispositif d'actionnement objet de l'invention comporte, de manière classique, un poussoir mobile par rapport à une structure et relié à celle-ci par des moyens élastiques, par exemple un ressort, ainsi que des moyens de verrouillage du poussoir par rapport à cette structure. Selon l'invention, au moins une partie du poussoir, lesdits moyens élastiques et les moyens de verrouillage se trouvent à l'intérieur d'un bâti contenant un deuxième fluide et le dispositif comporte des moyens permettant à la pression du fluide contenu dans le bâti de s'adapter constamment à celle du fluide extérieur.The actuating device which is the subject of the invention comprises, in a conventional manner, a pusher movable relative to a structure and connected to this by elastic means, for example a spring, as well as means for locking the pusher relative to to this structure. According to the invention, at least part of the pusher, said elastic means and the locking means are inside a frame containing a second fluid and the device comprises means allowing the pressure of the fluid contained in the frame to constantly adapt to that of the external fluid.

Dans un but de simplification, on utilisera dans la suite du présent texte l'expression "premier fluide" pour désigner le fluide dans lequel travaille l'ensemble du dispositif et "deuxième fluide" pour désigner le fluide qui se trouve à l'intérieur du bâti.For the sake of simplification, the expression "first fluid" will be used in the remainder of this text to designate the fluid in which the entire device works and "second fluid" to designate the fluid which is inside the built.

Dans le mode préféré de réalisation, les moyens permettant à la pression du deuxième fluide de s'adapter constamment à celle du premier comprennent :

  • - une jupe souple ayant une première extrémité fixée de manière étanche au poussoir mobile et une deuxième extrémité fixée de manière étanche au bâti, cette jupe souple séparant les premier et deuxième fluides, et
  • - au moins un manchon déformable fixé de manière étanche au bâti et dont l'intérieur communique avec l'espace intérieur de ce bâti, ledit manchon séparant les premier et deuxième fluides et étant apte à se déformer sous l'effet des variations de la pression du premier fluide.
In the preferred embodiment, the means allowing the pressure of the second fluid to constantly adapt to that of the first include:
  • a flexible skirt having a first end fixed in sealed manner to the movable pusher and a second end fixed in sealed manner to the frame, this flexible skirt separating the first and second fluids, and
  • - At least one deformable sleeve tightly fixed to the frame and the interior of which communicates with the interior space of this frame, said sleeve separating the first and second fluids and being able to deform under the effect of variations in pressure of the first fluid.

Selon un autre aspect de l'invention, on prévoit à l'intérieur du bâti au moins une cloison percée d'un conduit permettant le passage du deuxième fluide. En effet, celui-ci se déplace à l'intérieur du bâti lorsque le dispositif est mis en fonctionnement et le diamètre du ou des conduits est calculé en fonction de la force qui doit être exercée par le poussoir lors du fonctionnement de l'appareil.According to another aspect of the invention, there is provided inside the frame at least one partition pierced with a conduit allowing the passage of the second fluid. Indeed, it moves inside the frame when the device is put into operation and the diameter of the duct (s) is calculated according to the force which must be exerted by the pusher during the operation of the device.

Selon une autre caractéristique du dispositif objet de l'invention, les moyens de verrouillage du poussoir comprennent :

  • - une pièce de verrouillage mobile entre une position de verrouillage du poussoir et une position de déverrouillage,
  • - un électroaimant, et
  • - un plongeur mobile à l'intérieur du bâti et relié à celui-ci par des moyens élastiques, ce plongueur pouvant venir en contact avec l'électroaimant et coopérant avec ladite pièce de verrouillage de manière à maintenir celle-ci en position de verrouillage lorsque le plongeur se trouve en contact avec l'électroaimant.
According to another characteristic of the device which is the subject of the invention, the means for locking the pusher comprise:
  • a movable locking part between a position for locking the pusher and an unlocking position,
  • - an electromagnet, and
  • - A movable plunger inside the frame and connected to it by elastic means, this plunger being able to come into contact with the electromagnet and cooperating with said locking piece so as to maintain the latter in the locking position when the plunger is in contact with the electromagnet.

La pièce de verrouillage peut être soit un basculeur mobile en rotation autour d'un axe fixe par rapport au bâti ou un basculeur libre ou encore être constitué par un ensemble de billes mobiles à l'intérieur d'un logement prévu dans le bâti.The locking piece can be either a rocker movable in rotation about a fixed axis relative to the frame or a free rocker or even be constituted by a set of movable balls inside a housing provided in the frame.

Dans un premier mode de réalisation, l'électroaimant ne crée un champ magnétique, et donc n'attire le plongeur, que lorsqu'il est parcouru par un courant électrique. Dans un deuxième mode de réalisation, l'électroaimant comporte une bobine à aimantation permanente, cette aimantation étant annulée par le passage d'un courant dans la bobine : ainsi, dans cette version, le plongeur n'est attiré par l'électroaimant que lorsque le circuit d'alimentation est ouvert. Enfin, on peut prévoir à l'intérieur du bâti un système vis-écrou commandé par un moteur permettant de ramener le poussoir à sa position de verrouillage.In a first embodiment, the electromagnet creates a magnetic field, and therefore only attracts the plunger, when it is traversed by an electric current. In a second embodiment, the electromagnet comprises a coil with permanent magnetization, this magnetization being canceled by the passage of a current in the coil: thus, in this version, the plunger is only attracted by the electromagnet when the supply circuit is open. Finally, one can provide inside the frame a screw-nut system controlled by a motor for returning the pusher to its locked position.

L'invention apparaîtra mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

  • - la figure 1 est une vue schématique montrant un engin sous-marin travaillant au fond de la mer et équipé d'un dispositif d'actionnement conforme à l'invention,
  • - la figure 2 est une vue schématique en coupe du dispositif d'actionnement objet de l'invention lorsque le poussoir est en position verrouillée,
  • - la figure 3 est une vue schématique simplifiée semblable à la figure 2 et illustrant la position de l'ensemble après le fonctionnement du dispositif,
  • - la figure 4 est une vue schématique en coupe illustrant le système vis-écrou permettant de ramener le poussoir en position de verrouillage,
  • - la figure 5 est une vue schématique partielle illustrant le cas où la pièce de verrouillage est constituée par un ensemble de billes, et
  • - la figure 6 est une vue schématique semblable à la figure 5 illustrant le cas où la pièce de verrouillage est constituée par un basculeur libre.
The invention will appear better on reading the description which follows, given purely by way of illustration and in no way limiting, with reference to the appended drawings in which:
  • FIG. 1 is a schematic view showing an underwater vehicle working at the bottom of the sea and equipped with an actuating device according to the invention,
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of the actuating device which is the subject of the invention when the pusher is in the locked position,
  • FIG. 3 is a simplified schematic view similar to FIG. 2 and illustrating the position of the assembly after the device has operated,
  • FIG. 4 is a schematic sectional view illustrating the screw-nut system making it possible to return the pusher to the locked position,
  • FIG. 5 is a partial schematic view illustrating the case where the locking piece is constituted by a set of balls, and
  • - Figure 6 is a schematic view similar to Figure 5 illustrating the case where the locking piece is constituted by a free rocker.

Si l'on se reporte à la figure 1, on voit un engin sous--marin 2, par exemple un engin ramasseur de nodules, qui se déplace sur le fond de la mer en étant soit téléguidé à partir d'un navire 4 soit autonome. L'engin 2 se déplace à l'aide de vis d'Archimède 6 et peut comporter un ou plusieurs bacs tels que 8 contenant un lest 10. Dans certains cas d'incidents de fonctionnement, il peut être nécessaire de larguer le lest 10 afin que l'engin 2 remonte à la surface. Ceci peut être fait par exemple en ouvrant une porte ou une trappe 12 à l'aide d'un dispositif d'actionnement 14 tel que celui qui fait l'objet de l'invention.If we refer to FIG. 1, we see an underwater vehicle 2, for example a nodule collecting machine, which moves on the seabed while being either remote-controlled from a ship 4 or autonomous. The machine 2 moves using Archimedes screws 6 and may include one or more tanks such as 8 containing a ballast 10. In some cases of operating incidents, it may be necessary to release the ballast 10 in order that machine 2 rises to the surface. This can be done for example by opening a door or a hatch 12 using an actuating device 14 such as that which is the subject of the invention.

Ce dispositif apparaît mieux sur la vue en coupe détaillée de la figure 2. On voit que ce dispositif se compose d'un bâti étanche 16 à l'intérieur duquel peut se déplacer un poussoir 18. Le bâti 16 est rempli d'un fluide appelé "deuxième fluide" par opposition au premier fluide qui est celui dans lequel l'engin est immergé. La partie arrière 20 du poussoir 18 est creuse et contient un ressort 22 dont une extrémité est fixée au poussoir 18 tandis que son autre extrémité est fixée à une pièce 24 solidaire du bâti 16. Une jupe souple 26, dont le rôle sera explicité plus loin, est fixée de manière étanche, d'une part à la partie avant du poussoir 18 et d'autre part au bâti 16. La figure 2 illustre la position de verrouillage dans laquelle le poussoir 18 est maintenu à l'aide d'un basculeur 28 pouvant pivoter autour d'un axe 30 fixe par rapport au bâti 16. Le basculeur 28 porte à l'une de ses extrémités une partie arrondie 32 qui, dans la position de verrouillage illustrée à la figure 2, est en contact avec un rebord 34 prévu sur la partie arrière 20 du poussoir 18 et empêche ainsi tout mouvement de ce dernier. Dans cette position, le ressort 22 est à l'état comprimé.This device appears better on the detailed sectional view of Figure 2. We see that this device consists of a sealed frame 16 inside which can move a pusher 1 8. The frame 1 6 is filled with a fluid called "second fluid" as opposed to the first fluid which is the one in which the machine is immersed. The rear part 20 of the pusher 18 is hollow and contains a spring 22, one end of which is fixed to the pusher 18 while its other end is fixed to a part 24 integral with the frame 16. A flexible skirt 26, the role of which will be explained later , is tightly fixed, on the one hand to the front part of the pusher 18 and on the other hand to the frame 1 6. Figure 2 illustrates the locking position in which the pusher 18 is held using a rocker 28 which can pivot about an axis 30 fixed relative to the frame 16. Rocker 28 carries at one of its ends a rounded part 32 which, in the locking position illustrated in FIG. 2, is in contact with a rim 34 provided on the rear part 20 of the pusher 18 and thus prevents any movement of the latter. In this position, the spring 22 is in the compressed state.

La rotation du basculeur 28 est empêchée par un plongeur 36 également mobile à l'intérieur du bâti 16. Ce plongeur 36 est constitué d'un corps 38 et d'une tête 40 qui peut venir au contact d'un électroaimant 42. Ce dernier est relié à un dispositif d'alimentation (non représenté) par un ensemble de fils contenus dans un câble 43. Un ressort 44 a l'une de ses extrémités fixée au corps 38 du plongeur 36 et l'autre extrémité fixée à la pièce 24 solidaire du bâti 16. On voit sur la figure 2 que la tête 40 du plongeur 36 a des dimensions telles que, lorsqu'elle est en contact avec l'électroaimant 42, elle bute contre une partie arrondie 46 prévue à l'extrémité du basculeur 28 opposée à la partie arrondie 32, ce qui empêche tout pivotement du basculeur dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vu sur la figure 2 et maintient le poussoir 18 en position de verrouillage.The rotation of the rocker 28 is prevented by a plunger 36 also movable inside the frame 16. This plunger 36 consists of a body 38 and a head 40 which can come into contact with an electromagnet 42. The latter is connected to a supply device (not shown) by a set of wires contained in a cable 43. A spring 44 has one of its ends fixed to the body 38 of the plunger 36 and the other end fixed to the part 24 secured to the frame 16. It can be seen in FIG. 2 that the head 40 of the plunger 36 has dimensions such that, when it is in contact with the electromagnet 42, it abuts against a rounded part 46 provided at the end of the rocker 28 opposite the rounded part 32, which prevents any pivoting of the rocker in the anti-clockwise direction seen in FIG. 2 and keeps the pusher 18 in the locked position.

On voit encore sur la figure 2 deux manchons déformables 48 fixés de manière étanche au bâti 16 de sorte que leur espace intérieur communique avec t'espace intérieur de ce bâti par l'intermédiaire de conduits tels que 50 : ainsi, le deuxième fluide contenu dans le bâti 16 se trouve également à l'intérieur des manchons 48.We also see in Figure 2 two deformable sleeves 48 tightly fixed to the frame 16 so that their interior space communicates with the interior space of this frame via conduits such as 50: thus, the second fluid contained in the frame 16 is also located inside the sleeves 48.

On va maintenant décrire le fonctionnement de ce dispositif en référence aux figures 2 et 3. Dans un premier mode de réalisation, l'électroaimant 42 est excité en permanence et attire donc la tête 40 du plongeur 36, ce qui fait que le basculeur 28 et le poussoir 18 sont maintenus en position de verrouillage. Lorsqu'on veut larguer du lest, on coupe l'alimentation de l'électroaimant 42 qui cesse donc d'attirer le plongeur 36. Sous l'effet du ressort 44, celui-ci est poussé vers la droite de la figure 2 et arrive dans la position illustrée à la figure 3. La partie arrondie 46 du basculeur 28 n'est plus maintenue et celui-ci peut pivoter autour de l'axe 30. Ce pivotement a pour effet de soulever la partie arrondie 32 qui n'est plus en contact avec la face de butée 34 du poussoir 18. Celui-ci peut donc se déplacer sous l'action du ressort 22 et commander un mécanisme qui n'est pas représenté sur les figures 2 et 3. On arrive ainsi à la position finale illustrée sur la figure 3 dans laquelle le poussoir 18 et le plongeur 36 se sont déplacés vers la droite de la figure tandis que le basculeur 28 a pivoté dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vu sur la figure 2.We will now describe the operation of this device with reference to FIGS. 2 and 3. In a first embodiment, the electromagnet 42 is permanently excited and therefore attracts the head 40 of the plunger 36, which causes the rocker 28 and the pusher 18 are held in the locking position. When we want to drop ballast, we cut the power to the electromagnet 42 which therefore ceases to attract the plunger 36. Under the effect of the spring 44, it is pushed to the right of Figure 2 and arrives in the position illustrated in FIG. 3. The rounded part 46 of the rocker 28 is no longer maintained and the latter can pivot around the axis 30. This pivoting has the effect of lifting the rounded part 32 which is no longer in contact with the abutment face 34 of the pusher 18. The latter can therefore move under the action of the spring 22 and control a mechanism which is not shown in FIGS. 2 and 3. Thus one arrives at the final position illustrated in FIG. 3 in which the pusher 18 and the plunger 36 have moved to the right of the figure while the rocker 28 has pivoted anticlockwise as seen in FIG. 2.

On notera que ceci a également eu pour effet de déplacer la jupe souple 26 et d'offrir dans cette partie du dispositif un plus grand espace au fluide contenu dans le bâti 16. En même temps, les manchons souples 48 se sont écrasés sous l'effet de la pression de l'eau de mer. En effet, on peut voir sur les figures 2 et 3 que les manchons 48 se trouvent à l'intérieur d'un compartiment 52 communiquant avec le milieu ambiant par des ouvertures telles que 54. Ainsi, la pression de l'eau de mer a pour effet d'écraser les manchons 48 afin que le volume disponible pour le fluide contenu à l'intérieur du bâti 16 s'adapte constamment aux variations de pression dues au milieu ambiant.Note that this also had the effect of displacing the flexible skirt 26 and offering in this part of the device a greater space for the fluid contained in the frame 16. At the same time, the flexible sleeves 48 are crushed under the effect of sea water pressure. In fact, it can be seen in FIGS. 2 and 3 that the sleeves 48 are located inside a compartment 52 communicating with the ambient medium through openings such as 54. Thus, the pressure of seawater has the effect of crushing the sleeves 48 so that the volume available for the fluid contained inside the frame 16 constantly adapts to pressure variations due to the ambient environment.

On voit encore qu'on a prévu un certain nombre de conduits 56 jouant le rôle de dash-pot dont le diamètre a été déterminé afin de contrôler la vitesse du deuxième fluide lorsque le dispositif est mis en fonctionnement, c'est--à-dire lorsque la jupe 26 se déploie et que les manchons 48 s'écrasent : on peut ainsi contrôler la force avec laquelle le poussoir 18 agit sur les éléments qu'il doit déplacer. En dehors de l'utilisation de ce dispositif à bord d'un engin sous-marin où l'armement est réalisé à l'extérieur du premier fluide en comprimant le piston par un moyen approprié, l'armement peut être exécuté grâce à un dispositif incorporé à l'appareil.We can also see that a certain number of conduits 56 have been provided playing the role of dash-pot whose diameter has been determined in order to control the speed of the second fluid when the device is put into operation, say when the skirt 26 is deployed and the sleeves 48 are crushed: one can thus control the force with which the pusher 18 acts on the elements which it has to move. Apart from the use of this device on board an underwater vehicle where the arming is carried out outside the first fluid by compressing the piston by an appropriate means, the arming can be carried out thanks to a device incorporated into the device.

La figure 4 illustre un de ces dispositifs. Un système vis-écrou est utilisé pour ramener le poussoir 18 en position de verrouillage une fois que le système a fonctionné. Ce dispositif se compose d'un micromoteur 58, fixe par rapport au bâti 16, et commandant une tige filetée 60 mobile en rotation et immobilisée en translation. Un écrou 62, immobilisé en rotation mais libre en translation, peut se déplacer le long de la tige 60. L'écrou 62 porte un basculeur 64 mobile en rotation autour d'un axe 66 porté par cet écrou 62, le basculeur 64 étant sollicité vers la tige 60 par un ressort 75. Le basculeur 64 porte aussi un cliquet 68 mobile en rotation autour d'un axe 70 porté par le basculeur, le cliquet 68 pouvant venir en contact avec une butée de cliquet 72. Il est à noter que le cliquet 68 est libre, sa course étant limitée par la butée 72. Dans sa position de départ, le basculeur 64 se trouve au voisinage du micromoteur 58 et se trouve en position soulevée grâce à une butée 74 commandée par le moteur. Lorsque le poussoir 18 a fonctionné, il se trouve en position 18a (figures 3 et 4), c'est-à--dire du côté droit de la figure 4. Lorsqu'on désire le ramener en position de verrouillage, on met en marche le moteur 58, ce qui a pour effet d'une part d'effacer la butée 74 et de ramener le basculeur 64 en position horizontale, et d'autre part de mettre en rotation la tige 60. L'écrou 62 se déplace donc vers la droite de la figure jusqu'à la position 62a représentée schématiquement en traits mixtes. Au cours de ce mouvement, lorsque le cliquet 68 rencontre la face externe de la partie arrière 20 du poussoir 18, il bascule dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vu sur la figure 4, puis revient à sa position normale lorsqu'il se trouve en face d'un orifice 76 prévu dans la partie 20 du poussoir 18. Le cliquet 68 est alors en contact avec l'une des faces de cet orifice et le moteur 58 est mis en marche de façon à ramener le poussoir 18 de la position 18a à la position de verrouillage. A ce moment, l'écrou 62 est revenu à sa position de départ et la commande de la butée 74 a pour effet de faire pivoter le basculeur 64 dans le sens des aiguilles d'une montre vu sur la figure 4. Le cliquet 68 est alors extrait de l'orifice 76 et ne gêne plus le mouvement du poussoir 18 lors de la prochaine mise en route de celui-ci.Figure 4 illustrates one of these devices. A screw-nut system is used to return the pusher 18 to the locked position once the system has operated. This device consists of a micromotor 58, fixed relative to the frame 16, and controlling a threaded rod 60 movable in rotation and immobilized in translation. A nut 62, immobilized in rotation but free in translation, can move along the rod 60. The nut 62 carries a rocker 64 movable in rotation about an axis 66 carried by this nut 62, the rocker 64 being stressed towards the rod 60 by a spring 75. The rocker 64 also carries a pawl 68 movable in rotation about an axis 70 carried by the rocker, the pawl 68 being able to come into contact with a pawl stop 72. It should be noted that the pawl 68 is free, its stroke being limited by the stop 72. In its starting position, the rocker 64 is located in the vicinity of the micromotor 58 and is in the raised position thanks to a stop 74 controlled by the motor. When the pusher 18 has operated, it is in position 18a (FIGS. 3 and 4), that is to say on the right side of FIG. 4. When it is desired to return it to the locking position, the the motor 58 runs, which has the effect of firstly erasing the stop 74 and bringing the rocker 64 to a horizontal position, and secondly of rotating the rod 60. The nut 62 therefore moves to the right of the figure up to position 62a shown diagrammatically in dashed lines. During this movement, when the pawl 68 meets the external face of the rear part 20 of the pusher 18, it switches anticlockwise as seen in FIG. 4, then returns to its normal position when it is located opposite an orifice 76 provided in part 20 of the pusher 18. The pawl 68 is then in contact with one of the faces of this orifice and the motor 58 is started so as to bring the pusher 18 back from position 18a in the locked position. At this time, the nut 62 has returned to its starting position and the control of the stop 74 has the effect of pivoting the rocker 64 in the clockwise direction seen in FIG. 4. The pawl 68 is then extracted from the orifice 76 and no longer hinders the movement of the pusher 18 when it is next started.

La figure 5 illustre une variante dans laquelle le basculeur 28 de la figure 2 est remplacé par un ensemble de billes 80 mobiles à l'intérieur d'un logement 82. Les billes d'extrémité 84 et 86 jouent le même rôle que les parties arrondies 32 et 46 du basculeur 28 respectivement. Les billes 80 peuvent être soit noyées dans un matériau souple tel que du caoutchouc, soit libres de se déplacer à l'intérieur du logement 82. Afin d'empêcher les billes d'extrémité 84 et 86 de s'échapper, on a prévu la course du poussoir 18 suffisamment courte pour que sa partie arrière empêche la bille 84 de tomber tandis que la bille 86 est retenue par une butée 88.FIG. 5 illustrates a variant in which the rocker 28 of FIG. 2 is replaced by a set of balls 80 movable inside a housing 82. The end balls 84 and 86 play the same role as the rounded parts 32 and 46 of rocker 28 respectively. The balls 80 can either be embedded in a flexible material such as rubber, or are free to move inside the housing 82. In order to prevent the end balls 84 and 86 from escaping, provision has been made for stroke of the pusher 18 sufficiently short that its rear part prevents the ball 84 from falling while the ball 86 is retained by a stop 88.

Enfin, dans l'exemple de la figure 6, le basculeur pivotant 28 de la figure 2 est remplacé par un basculeur libre 90, lequel comporte à ses deux extrémités des parties arrondies 92 et 94 qui jouent le même rôle que les parties arrondies 32 et 46 du basculeur 28 de la figure 2. Le basculeur 90 est un basculeur libre, c'est-à-dire qu'il n'est pas monté sur un axe fixe comme le basculeur 28 mais peut se déplacer librement à l'intérieur de son logement lorsque le dispositif est mis en route. Cependant, de même que dans le cas de la figure 5, la course du poussoir 18 et du plongeur 36 et la forme du logement du basculeur 90 sont déterminées afin que celui-ci ne s'échappe pas.Finally, in the example of FIG. 6, the pivoting rocker 28 of FIG. 2 is replaced by a free rocker 90, which comprises at its two ends rounded parts 92 and 94 which play the same role as the rounded parts 32 and 46 of the rocker 28 of Figure 2. The rocker 90 is a free rocker, that is to say that it is not mounted on a fixed axis like the rocker 28 but can move freely inside its housing when the device is started. However, as in the case of Figure 5, the stroke of the pusher 18 and the plunger 36 and the shape of the housing of the rocker 90 are determined so that it does not escape.

Ainsi, le dispositif objet de l'invention présente des avantages intéressants puisqu'il est simple à réaliser et d'un fonctionnement sûr et fiable. De plus, il met en jeu une action mécanique limitée déterminée par le tarage des ressorts 22 et 44 et par le diamètre des conduits tels que 56. D'autre part, le fait que l'ensemble du mécanisme se trouve à l'intérieur d'un bâti étanche rempli de fluide évite tous les problèmes dus à la corrosion et à la turbidité du milieu ambiant. Enfin, la présence de la jupe 20 et des manchons 48 fait que l'espace intérieur du bâti 16 est en permanence entièrement rempli d'un fluide dont la pression s'ajuste automatiquement à celle du milieu environnant. On peut ainsi travailler à n'importe quelle profondeur, c'est-à--dire soit proche de la surface avec une pression faible, soit dans les grands fonds marins (de l'ordre de 11000 mètres pour les plus grandes fosses océaniques) où la pression est très élevée.Thus, the device which is the subject of the invention has interesting advantages since it is simple to produce and of safe and reliable operation. In addition, it involves a limited mechanical action determined by the calibration of the springs 22 and 44 and by the diameter of the conduits such as 56. On the other hand, the fact that the entire mechanism is located inside d A sealed frame filled with fluid avoids all the problems due to corrosion and turbidity of the ambient environment. Finally, the presence of the skirt 20 and the sleeves 48 means that the interior space of the frame 16 is permanently completely filled with a fluid, the pressure of which automatically adjusts to that of the surrounding medium. It is thus possible to work at any depth, that is to say either close to the surface with low pressure, or in the deep seabed (of the order of 11000 meters for the largest ocean trenches) where the pressure is very high.

Enfin, il est bien entendu que l'invention ne se limite pas au seul mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais qu'on peut envisager des variantes sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Par exemple, le fonctionnement de l'appareil a été décrit dans le cas où l'électroaimant est excité en permanence, la coupure de l'alimentation entraînant le décollement du plongeur 36 de l'électroaimant 42. Cependant, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant un système inverse où l'électroaimant comporte une bobine qui attire la tête 40 du plongeur 36 grâce à son aimantation permanente, cette aimantation étant annulée lorsque la bobine est mise sous tension. Enfin, on ne sortirait pas non plus du cadre de l'invention en utilisant d'autres systèmes que celui qui est décrit à la figure 4 pour ramener le poussoir en position de verrouillage ou en utilisant d'autres systèmes que les billes ou les basculeurs pour maintenir le poussoir en position verrouillée.Finally, it is understood that the invention is not limited to the single embodiment which has just been described, but that it is possible to envisage variants without thereby departing from the scope of the invention. For example, the operation of the device has been described in the case where the electromagnet is permanently energized, the interruption of the supply causing the plunger 36 to detach from the electromagnet 42. However, this would not go beyond the scope of the invention using a reverse system where the electromagnet comprises a coil which attracts the head 40 of the plunger 36 thanks to its permanent magnetization, this magnetization being canceled when the coil is energized. Finally, it would not go beyond the scope of the invention using other systems than that described in FIG. 4 to return the pusher to the locked position or by using other systems than balls or rockers to keep the pusher in the locked position.

Claims (10)

1. Dispositif d'actionnement utilisable dans un fluide sous haute pression dit "premier fluide", du type comportant un poussoir (18) mobile par rapport à une structure et relié à celle-ci par des moyens élastiques (22), et des moyens de verrouillage (28) du poussoir (18) par rapport à cette structure, caractérisé en ce qu'au moins une partie du poussoir (18), les moyens élastiques (22) et les moyens de verrouillage (28) se trouvent à l'intérieur d'un bâti fermé (16) contenant un deuxième fluide et en ce que le dispositif comporte des moyens (26, 48) permettant à la pression du deuxième fluide contenu dans le bâti (16) de s'adapter constamment à celle du premier fluide.1. Actuating device usable in a high pressure fluid called "first fluid", of the type comprising a pusher (18) movable relative to a structure and connected thereto by elastic means (22), and means for locking (28) the pusher (18) relative to this structure, characterized in that at least part of the pusher (18), the elastic means (22) and the locking means (28) are located at the interior of a closed frame (16) containing a second fluid and in that the device comprises means (26, 48) allowing the pressure of the second fluid contained in the frame (16) to constantly adapt to that of the first fluid. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens permettant à la pression du deuxième fluide de s'adapter constamment à celle du premier fluide comprennent : - une jupe souple (26) ayant une première extrémité fixée de manière étanche au poussoir mobile (18) et une deuxième extrémité fixée de manière étanche au bâti (16), ladite jupe souple (26) séparant les premier et deuxième fluides, et - au moins un manchon déformable (48) fixé de manière étanche au bâti (16) et dont l'intérieur communique avec l'espace intérieur du bâti (16), ledit manchon (48) séparant les premier et deuxième fluides et étant apte à se déformer sous l'effet des variations de la pression du premier fluide. 2. Device according to claim 1, characterized in that said means allowing the pressure of the second fluid to constantly adapt to that of the first fluid include: a flexible skirt (26) having a first end fixed in sealed manner to the movable pusher (18) and a second end fixed in sealed manner to the frame (16), said flexible skirt (26) separating the first and second fluids, and - at least one deformable sleeve ( 4 8) tightly fixed to the frame (16) and the interior of which communicates with the interior space of the frame (16), said sleeve (48) separating the first and second fluids and being suitable to deform under the effect of variations in the pressure of the first fluid. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'espace intérieur du bâti (16) comporte au moins une cloison percée d'un conduit (56) permettant le passage du deuxième fluide, le diamètre de ce conduit (56) déterminant la force exercée par le poussoir (18) lors du fonctionnement de l'appareil.3. Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the interior space of the frame (16) comprises at least one partition pierced with a conduit (56) allowing the passage of the second fluid, the diameter of this conduit (56) determining the force exerted by the pusher (18) during the operation of the device. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage du poussoir (18) comprennent : - une pièce de verrouillage (28) mobile entre une position de verrouillage du poussoir (18) et une position de déverrouillage, - un électroaimant (42), et - un plongeur (36) mobile à l'intérieur du bâti (16) et relié à celui-ci par des moyens élastiques (44), ce plongeur (36) pouvant venir en contact avec l'électroaimant (42) et coopérant avec ladite pièce de verrouillage (28) de manière à maintenir celle-ci en position de verrouillage lorsque le plongeur (36) se trouve en contact avec l'électroaimant. 4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the means for locking the pusher (18) comprise: a locking part (28) movable between a position for locking the pusher (18) and an unlocking position, - an electromagnet (42), and - A plunger (36) movable inside the frame (16) and connected to the latter by elastic means (44), this plunger (36) being able to come into contact with the electromagnet (42) and cooperating with said locking part (28) so as to maintain the latter in the locking position when the plunger (36) is in contact with the electromagnet. 5. Dispositif selon la revendication 4, caracténsé en ce que ladite pièce de verrouillage est un basculeur (28) mobile en rotation autour d'un axe (30) fixe par rapport au bâti (16).5. Device according to claim 4, caracténsé in that said locking piece is a rocker (28) movable in rotation about an axis (30) fixed relative to the frame (16). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite pièce de verrouillage est un basculeur libre (90).6. Device according to claim 4, characterized in that said locking piece is a free rocker (90). 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite pièce de verrouillage est constituée par un ensemble de billes (80) mobiles à l'intérieur d'un logement (82) prévu dans le bâti (16).7. Device according to claim 4, characterized in that said locking piece is constituted by a set of balls (80) movable inside a housing (82) provided in the frame (16). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que ledit électroaimant (42) ne crée un champ magnétique que lorsqu'il est parcouru par un courant électrique.8. Device according to any one of claims 4 to 7, characterized in that said electromagnet (42) creates a magnetic field only when it is traversed by an electric current. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'électroaimant (42) comporte une bobine à aimantation permanente, cette aimantation étant annulée par le passage d'un courant dans la bobine.9. Device according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the electromagnet (42) comprises a coil with permanent magnetization, this magnetization being canceled by the passage of a current in the coil. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système vis-écrou (60,64) commandé par un moteur (58) pour ramener le poussoir (18) en position de verrouillage.10. Device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it further comprises a screw-nut system (60,64) controlled by a motor (58) to return the pusher (18) to the position of locking.
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