Dispositivo de sujeción de al menos un objeto móvil, reutilizable, seguro de forma autónoma y sin choques, para ingenios espaciales.

Dispositivo de sujeción reutilizable y seguro para al menos un objeto frágil,

sensible a los choques y aceleracionesdurante al menos una fase operativa de utilización de este objeto (15, 16), que comprende una estructura (11) rígidaque aprisiona parcialmente este objeto (15, 16) y que soporta al menos una mordaza (19) fija y una mordaza (18,17A) móvil; comprendiendo dicho objeto un estátor (15) y un rotor (16); caracterizado porque dicho objeto (15, 16)es además móvil en rotación con respecto a la estructura rígida (11); y porque el bloqueo del objeto (15, 16) seobtiene mediante la mordaza (18, 17A) móvil que empuja el rotor (16) hasta entrar en contacto con el estátor (15);empujándose de este modo el estátor (15) hasta hacer tope contra la mordaza (19) fija comprimiendo al menos unelemento elástico (14), quedando el objeto bloqueado entre la mordaza fija y la mordaza móvil mientras dure lasujeción segura

Dispositivo de sujeción de al menos un objeto móvil, reutilizable, seguro de forma autónoma y sin choques, para ingenios espaciales La presente invención se refiere a un dispositivo de sujeción reutilizable y seguro para al menos un objeto durante al menos una fase operativa de utilización de dicho (s) objeto u objetos.

Ciertos equipos que se disponen a bordo de satélites e ingenios espaciales son frágiles (por ejemplo instrumentos tales como instrumentos ópticos, giroscopios, antenas desplegables, ...) y corren el riego de sufrir daños durante el lanzamiento en el transcurso del cual, los satélites están sometidos a choques o aceleraciones muy fuertes.

Para evitar daños de este tipo, en general se aplican unos sistemas denominados de apilamiento, inmovilizando estos equipos contra una superficie funcional, que se fija firmemente a la estructura del satélite. Ciertas configuraciones de la distribución en el interior de los satélites imposibilitan o hacen que el acceso a los sistemas de apilamiento (por ejemplo después de las pruebas "en tierra") sea complejo. Esta accesibilidad es necesaria, ya que la mayoría de los mecanismos actuales de apilamiento utilizan bien componentes fusibles, o bien elementos retráctiles (o re-acondicionables y precisan una intervención) . Por ello, una vez desapilados, estos sistemas no permiten un re-acondicionamiento automático para una futura utilización. Además, con frecuencia muchos instrumentos a apilar, o subconjuntos circundantes, son, a menudo, sensibles a los choques producidos por los componentes pirotécnicos de desapilamiento.

En la actualidad, los sistemas de liberación de las ligaduras de apilamiento propuestos constan sustancialmente de unos sistemas basados en el tensado (tracción) de un tirante. La liberación del tirante provoca la separación del objeto a apilar de la superficie funcional. El re-acondicionado de este tipo de apilado, con vistas a una reutilización en el transcurso del mismo vuelo, impone una intervención humana.

Se conoce por el documento EP-A-0 614 807, un dispositivo de apilamiento que comprende un dispositivo de apilamiento que no puede disociarse del dispositivo que protege y al que está integrado, no pudiéndose adaptar este dispositivo al apilamiento de instrumentos ópticos. También se conoce por el documento EP-A-0 729 885 un dispositivo pesado y voluminoso que resulta inadecuado para el apilamiento de los instrumentos ópticos que se montan a bordo de satélites. Finalmente, se conoce por el documento US 2005 / 061 920 un sistema de almacenamiento de energía en rueda que no presenta ninguna posibilidad de apilar los instrumentos que se montan en un satélite.

La presente invención tiene por objeto un dispositivo de sujeción reutilizable y seguro, de al menos un objeto frágil contra una superficie funcional que se fija firmemente a la estructure del satélite, durante al menos una fase operativa relacionada con este satélite, facilitando el acceso a los objetos que se mantienen de este modo y las intervenciones sobre estos objetos, a la vez que se evita que estos objetos sufran daños por efecto de aceleraciones brutales, tanto durante esta fase o fases operativas, como mientras se realiza la sujeción o cuando se libera la sujeción.

El dispositivo que se define en la reivindicación 1, de acuerdo con la invención, comprende una estructura rígida que aprisiona parcialmente este objeto y que soporta al menos una mordaza fija y una mordaza móvil que sustancialmente está enfrente de la mordaza fija, quedando el objeto bloqueado entre la mordaza fija y la mordaza móvil mientras dure la sujeción segura.

De acuerdo con otra característica de la invención, para los objetos que constan de al menos un elemento con al menos un grado de libertad cuando están libres de sujeciones y son sensibles a las aceleraciones, la retención contra la mordaza fija se obtiene aplastando al menos un elemento elástico, dispuesto entre dicho elemento y una parte fija de la estructura rígida. Este elemento elástico puede ser mecánico, magnético, hidráulico o neumático.

La presente invención se entenderá mejor tras la lectura de la descripción detallada de un modo de realización, que se proporciona a modo de ejemplo no limitativo y que se ilustra mediante el dibujo adjunto en el que:

-las figuras 1 y 2 son unas vistas laterales simplificadas de un dispositivo, en estado de sujeción y en un estado

libre de sujeciones respectivamente, de una parte móvil frágil; y -las figuras 3 y 4 son unas vistas en sección de un ejemplo de aplicación del dispositivo conforme a la presente invención, en estado no apilado y en estado apilado respectivamente, de un accionador giroscópico destinado a un satélite.

La invención se describe a continuación con referencia a un accionador giroscópico (detallado en las figuras 3 y 4) , aunque se da por supuesto que la invención no se limita a esta aplicación y que puede aplicarse para proteger todo tipo de equipos que consten cada uno de al menos una parte frágil, de los efectos de las aceleraciones (tensiones mecánicas y mecano-térmicas) bruscas y fuertes durante al menos una fase de su vida, ya sea a bordo de satélites o de otros tipos de vehículos espaciales, o bien de equipos dispuestos sobre unos soportes cualesquiera, siendo estas partes frágiles del tipo de las que tienen al menos un elemento normalmente móvil con al menos un grado de libertad, debiendo proteger estos elementos, o sus uniones con los equipos que los componen, durante al menos una fase de su vida.

En las figuras 1 y 2 se representa esquemáticamente un dispositivo 1 de sujeción segura de las partes 2 y 7 frágiles, de un objeto 3 móvil en rotación. La fragilidad de la parte 2 reside más particularmente en sus ejes de rotación y los cojinetes que permiten esta rotación, mientras que la fragilidad de la parte 7 reside de manera más particular en la carga útil en sí misma. Este dispositivo 1 consta sustancialmente de un armazón rígido 4 con una forma general de "U" y provisto de una mordaza 5 fija (o tope) y de una mordaza 6 móvil, a modo de tenaza. Por supuesto, en el caso en el que el objeto 3 tuviera una forma exterior compleja en lugar de tener una cara plana, tal como la que se ha representado en el dibujo, la mordaza fija tendría una superficie de apoyo con la forma correspondiente. El eje 6A, es el eje de desplazamiento de la mordaza móvil. Por supuesto, la forma del armazón y sus medidas están adaptadas a las del objeto 3.

Para la implementación de este dispositivo 1, se puede o bien fijar el armazón 4 a una estructura rígida (no representada) , como en el caso del armazón representado en las figuras 1 y 2, o bien emplear un automatismo (no representado) que desplace el armazón 4 y/o el objeto 3 el uno hacia el otro, con el fin de que ocupen las posiciones representadas en estas figuras cuando sea necesario asegurar la sujeción segura de la parte frágil.

El objeto 3 consta sustancialmente de un cuerpo 7 que comprende un hueco circular que soporta el componente de guiado 2 frágil. En términos generales, esta parte 2 permite la movilidad del objeto 3 en rotación y/o en traslación tras liberar la sujeción de seguridad. En el presente ejemplo, la parte móvil 2 es un rotor que gira alrededor de un eje que coincide con el eje 6A.

Durante el funcionamiento normal del objeto 3, la parte 2 ocupa, con respecto al cuerpo 7, la posición representada en la figura 2, es decir, que está centrada con respecto al hueco circular del cuerpo 7. Además, esta parte 2 se mantiene en esta posición centrada a través de un dispositivo 8 elástico o flexible, unido al guiado 2 a ambos lados del armazón 4 mediante el brazo 9. Este dispositivo elástico puede ser tanto un dispositivo mecánico (muelle, bloque de material elástico tal como un elastómero, un dispositivo hidráulico o neumático, ...) como un dispositivo no mecánico (de repulsión magnética o electromagnética) . El dispositivo 8, en posición operativa, aplica una carga suficiente como para "contrarrestar" las fuerzas ambientales (aceleraciones, pares orbitales...) a los que el objeto 3 podría verse sometido una vez liberado. De este modo se obtiene una gran rigidez en la unión mientras no se aplique una carga superior al pretensado del dispositivo 8.

La potencia de la mordaza 5 móvil es, por supuesto, al menos suficiente como para poder comprimir el dispositivo 8 y para mantenerlo comprimido resistiendo a las aceleraciones a las que podría estar sometido el objeto 3. El objetivo de este dispositivo elástico es el de permitir, por un lado el funcionamiento normal de las partes móviles frágiles y por otro lado acoplar con más o menos rigidez las uniones frágiles a las partes fijas para... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de sujeción reutilizable y seguro para al menos un objeto frágil, sensible a los choques y aceleraciones durante al menos una fase operativa de utilización de este objeto (15, 16) , que comprende una estructura (11) rígida que aprisiona parcialmente este objeto (15, 16) y que soporta al menos una mordaza (19) fija y una mordaza (18, 5 17A) móvil; comprendiendo dicho objeto un estátor (15) y un rotor (16) ; caracterizado porque dicho objeto (15, 16) es además móvil en rotación con respecto a la estructura rígida (11) ; y porque el bloqueo del objeto (15, 16) se obtiene mediante la mordaza (18, 17A) móvil que empuja el rotor (16) hasta entrar en contacto con el estátor (15) ; empujándose de este modo el estátor (15) hasta hacer tope contra la mordaza (19) fija comprimiendo al menos un elemento elástico (14) , quedando el objeto bloqueado entre la mordaza fija y la mordaza móvil mientras dure la sujeción segura.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el objeto (15, 16) es móvil en rotación con respecto a la estructura (11) rígida de acuerdo con un eje sustancialmente ortogonal al eje de rotación del rotor (16) con respecto al estátor (15) .

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el rotor (15) y el estátor (16) son móviles en 15 rotación mediante cojinetes magnéticos.

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento elástico es un elemento mecánico.

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento elástico es un elemento de lamina, un muelle o un dispositivo de un material elastomérico.

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento elástico es un elemento hidráulico o neumático.

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento elástico es un elemento de repulsión magnética o electromagnética.

8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a los elementos (14)

elásticos que se encuentran en posición operativa, se les aplica una carga suficiente como para "contrarrestar" las fuerzas ambientales a las que el objeto (3) puede estar sometido una vez liberado.

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho objeto es un accionador giroscópico del tipo rotor (16) con cojinete magnético y porque la mordaza móvil comprende un empujador (17A) actuador y un elemento (18) de transmisión sin contacto, en modo operativo, con el rotor y que comprende un tope (18A) mecánico que se aplica sobre el rotor durante todo el tiempo que dure la sujeción segura y aplicando entonces este último sobre el estátor que se aplica a su vez sobre los topes (19) formados sobre la virola.

10. Ingenio espacial caracterizado porque comprende un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.