Brevet FR2202284A1 — publié le 19740503

L'invention est relative aux détecteurs de niveau, c'est à-dire aux appareils pour détecter le niveau d'un liquide dans un réservoir, en vue de commander une fonction quelconque ou de provoquer une alarme, par l'intermédiaire d'un interrupteur électrique ; et elle vise plus spécialement l'application de ces détecteurs aux réservoirs de carburant sur les aéronefs ou avions. On oonnalt déjà des détecteurs de ce genre, comportant un flotteur coopérant avec le liquide et propre à actionner un interrupteur par voie magnétique, c' est-à-dire à l'aide d'un aimant agissant à travers une enveloppe contenant l'interrupteur, celuici étant notamment du type à lames magnétiques sous ampoule de verre. L'invention vise à simplifier la construction de ces appareils et à faciliter leur installation, notamment pour les réservoirs des aéronefs. Elle consiste, principalement, à leur faire comporter un flotteur de forme allongée, coopérant avec un support ou tige également de forme allongée et contenant l'interrupteur, le tout étant tel que les variations de niveau du liquide provoquent des d8platàents transversaux du flotteur en agissant ainsi sur 1'in- terrupteur. L'ensemble sera notamment monté, sur le réservoir destiné à le recevoir, de façon que la tige support se présente dans une direction substantlellement horizontale. Les dispositions qui précèdent s'appliquent en particulier au cas où l'actionnement de l'interrupteur a lieu, comme on le supposera ci-après, par l'action d'un aimant porté par le flotteur. Suivant un mode de réalisation avantageux, le flotte est constitué par un corps creux très léger enfilé avec jeu sur ladite tige, notamment par un cylindre, ce cylindre portant l'aimant. Ledit cylindre peut comporter un fond destiné à être traversé avec jeu par une extrémité de la tige support, aimant étant disposé du côté opposé audit fond, de sorte que les variations de niveau amènent un débattement limité par pivotement du cylindre sur ladite extrémité. Avantageusement, on peut faire comprendre au cylindre, notamment sur la meme génératrice que l'aimant, un contrepoids, le tout étant tel que, le cylindre pouvant librement s'orienter autour de l'axe de la tige, l'aimant ait toujours tendance à se présenter dans le plan où s'exerce la pesanteur ou, de toute façon, suivant la résultante des accélérations, c'est-à-dire du côté, par rapport à l'axe, vers lequel est dirigée cette résultante. Un tel ensemble est, comme on le constate, très simple. En outre, il présente l'avantage de pouvoir, dans le cas de l'appli- cation aux réservoirs d'avion dits "réservoirs structuraux", se monter directement sur les voiles verticaux délimitant ces réservoirs, et en particulier sur les longerons de caisson d'aile qui délimitent latéralement les réservoirs de voilure.Dans les avions modernes, à réservoirs structuraux, ce sont les seules parois qui peuvent être percées pour recevoir lesdits appareils détecteurs: les parois inférieure, supérieure ou latérale des réservoirs sont en effet représentées par des portions de profils faisant corps avec la structure et excluant donc toutes fixations pouvant, d'une part, affaiblir ladite structure, en particulier par des perçages, et, d'autre part, présenter des excroissances nuisibles à l'aérodynamique. L'invention s'appliquerait, d'une façon générale, à tous réservoirs, notamment du type des réservoirs structuraux,comportant des détecteurs de niveau montés de la façon susindiquée, c'est-a-dire sur les parois verticales desdits réservoirs. Elle comprend, mises à part les dispositions qui précèdent, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après. Elle vise plus particulièrement certains modes d'application (notamment celui pour lequel on l'applique aux détecteurs de niveau pour réservoirs d'avions), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions ; et elle vise, plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les appareils du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments spéciaux propres à leur établissement et les engins les comprenant. Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ciannexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. La figure 1, de ces dessins, montre en coupe transversale schématique, une aile d'avion avec un réservoir muni d'au moins un détecteur de niveau structural, conforme à l'invention. La figure 2 montre séparément en coupe, à plus grande échelle, un détecteur conforme à l'invention. La figure 3 montre schématiquement un support à excentrement, pour assurer le montage du détecteur dans diverses positions, au choix de l'utilisateur, dans le but d'ajuster un niveau de détection. La figure 4 montre en coupe schématique un autre réservoir de fuselage, muni également de détecteurs conformes à l'invention. La figure 5, enfin, illustre en coupe schématique le montage d'un détecteur conforme à l'invention dans un autre réservoir du même genre, selon une variante. Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant par exemple d'établir des détecteurs pour déceler le niveau de liquide dans un réservoir d'aéronef, on s'y prend comme suit ou de façon analogue. On constitue essentiellement chacun de ces détecteurs par la combinaison (fig. 2) - d'un support allongé creux, fermé de façon étanche à l'ex trémité située dans le réservoir, par exemple une tige 1, destinée à contenir l'interrupteur 2 du type à lames, et propre, cette tige support, à être fixée à l'intérieur du réservoir 3 (fig.l), dans une position substantiellement horizontale, notamment dans le sens transversal à un longeron de caisson d'aile 4, en particulier en étant fixée sur ce longeron, - avec un flotteur 5 lui-même allongé, par exemple de forme substantiellement cylindrique, que l'on engage avec jeu sur la tige support 1, de sorte que, sous l'effet du niveau du liquide dans le réservoir, ledit flotteur se déplace transversalement à la tige et qu'un aimant 6, porté par ce même flotteur, puisse ainsi venir ou non actionner les lames 7 de l'interrupteur 2. Dans le mode de réalisation représenté, on a supposé que le flotteur 5, établi par exemple en une matière plastique poreuse très légère, donc de densité inférieure à celle du liquide considéré, comportait un fond 22, percé d'un trou 8 de diamètre légè- rement supérieur à celui de l'extrémité 9 de la tige 1, de sorte que l'ensemble du flotteur 5 a la possibilité, suivant la hauteur du niveau, de pivoter ou basculer,suivant un débattement limité, sur ladite extrémité 9 servant de portée, tout autre montage à articulation pouvant être prévu. Sur le dessin, le flotteur est représenté dans la position qu'il prend pour un niveau de liquide 21 inférieur au détecteur, l'aimant 6 étant ainsi dans une position inactive. Si le niveau remonte, le flotteur remonte en basculant et prend la position indiquée en pointillé, l'aimant se rapprochant alors de l'interrupteur et agissant en conséquence sur les lames 7. Dans l'un et l'autre cas il en résulte un signal approprié émis à distance par le circuit 10 lié à l'interrupteur. I1 est à noter en outre que le flotteur est libre de tourner autour de l'axe de la tige 1 et que des moyens sont prévus pour donner à l'ensemble une orientation déterminée autour de l'axe de cette tige sous l'effet des forces de gravité ou de la résultante des accélérations de l'avion. Ces moyens peuvent consister dans la masse que constitue l'aimant 6. Mais il y a intérêt à prévoir une masse supplémentaire, c'est-à-dire un contrepoids approprié 11, disposé suivant la même génératrice que l'aimant 6, et le plus près possible du pivot pour influer le moins possible sur la densité apparente de l'ensemble du flotteur (le densité globale du flotteur équipé de son contrepoids pouvant donc être supérieure à celle du liquide). Le tout est recouvert d'un couvercle de protection 12, fixé par exemple par écrou 13 sur un prolongement 14 de la tige 1. Avantageusement, ce couvercle, qui bien entendu doit assurer l'accès du liquide au flotteur, sera agencé sous forme de tube perforé, de façon à assurer un rôle de régulateur ou de tranquilisateur, en transformant une surface éventuellement agitée en une surface calme. Pour ce qui est de la fixation sur la paroi 4 ou autre, elle a lieu par exemple par des brides 15 portees par une tête 25 solidaire du tube 1 et venant prendre appui et se boulonner sur les bords de l'orifice 16 ménagé dans ladite paroi pour le passage de l'appareil, ladite tête 25 pouvant supporter un connecteur. Mais on peut aussi faire porter l'appareil détecteur par un dispositif de support permettant, à partir d'une embase 17 Ce dispositif sera constitué par exemple par un bras 18 incliné par rapport à l'axe de l'embase 17 et susceptible d'être réglé en orientation par rapport à cet axe -(le lieu des positions du bras étant un cône dont le sommet est en 17), l'appareil étant monté en 19 à l'extrémité dudit bras. On voit donc que l'appareil, suivant l'orientation du bras 18, se présentera à des hauteurs différentes, dans le réservoir. Le bras 18 portera, bien entendu, les fils de connexion tels que 10 (fig.2). La fixation du détecteur peut s'effectuer, soit de l'exté- rieur, soit de l'intérieur, du réservoir. Il y aura souvent plusieurs détecteurs, par exemple un détecteur dl pour le niveau inférieur et un détecteur d2 pour le niveau supérieur, ainsi que représenté sur la figure 4, supposée appliquée à un réservoir pour fuselage d'avion, étant entendu que le réservoir peut avoir toute forme et être situé en tout endroit. Sur la figure 4, on a représenté les détecteurs dl, d2 montés sur deux parois ou voiles verticaux distincts 26, 27 délimitant le réservoir. I1 doit être entendu également que l'ensemble du détecteur, y compris sa tête 25, pourrait être monté entièrement à l'inté- rieur du réservoir, comme représenté sur la figure 5, où l'on a supposé que le réservoir était constitué par une portion de structure d'aile 20 et trois autres côtés appartenant au caisson d'aile ou constitués par des parois ou voiles appropries. Dans ce cas, on prévoit alors un prolongateur 28 qui, sortant de la tête 25 vient aboutir à une embase 29 servant de connecteur et placé en tout endroit désiré, par exemple sur un voile vertical 30. On voit que cette disposition convient parfaitement au cas, supposé sur la figure 5, où le niveau à détecter se trouve en dehors, c'està-dire en dessus (ou au-dessous) de la zone où s'effectue la fixation de l'embase 29.Quant à la fixation du détecteur proprement dit, elle a lieu par exemple sur un support approprié 31. En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on peut réaliser des détecteurs dont le fonctionnement est toujours correct, quelles que soient les forces de gravité ou les accélérations de l'aéronef suivant ses trois axes. On note en effet que le manchon flotteur 5 (fig.2) est libre de tourner autour de l'axe de la tige support 1, de sorte qu'il s'orientera librement par rapport à cet axe, sous l'effet du contrepoids 11 et de l'aimant 6. D'autre part et en conséquence, il sera toujours libre d'assurer sa fonction de détecteur, cela par pivotement autour de la portée 9 et déplacement transversal de l'aimant, c'est-à-dire par éloignement (figure 2 en trait plein) ou par rapprochement (figure 2 pointillé) de l'aimant 6 par rapport aux lames 7 de l'interrupteur 2, agissant ainsi à distance sur les circuits ou indicateurs correspondants. Il est à noter en outre que la fixation est aisement effectuée sur les longerons 4 formant latéralement les caissons d'aile (fig. 1 à 3) ou sur tous voiles ou parois telles que 26, 27 (fig.4) ou 30 (fig.5) et que l'on n'a donc pas à percer les portions 20, dudit caisson, incorporées à la voilure proprement dite ou à toute autre structure de l'avion. Enfin, dans le cas où l'on dispose d'un bras d'excentrement 18 (fig.3), on peut déterminer de façon exacte, au montage, la position du détecteur, à partir d'un trou de passage 16 préétabli dans le longeron ou autre paroi 4 du réservoir et en orientant convenablement ledit bras 18. De même, dans le cas où l'on dispose d'un détecteur muni d'un prolongateur 28, 29, comme représenté figure 5, on peut, à partir de n'importe quel trou d'accès dans la structure ou dans le réservoir, placer le détecteur où l'on veut. Il est entendu encore que les parois servant de supports (4, fig.l à 3, 26,27,30, fig. 4 et 5) pourraient n'être pas verticales, la tête ou embase 25, 17, 19 étant agencee de façon à rétablir l'horizontalité de la tige et de son flotteur. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS l - Détecteur de niveau, pour réservoir de liquide, notamment sur un avion, du genre de ceux comprenant un flotteur relié de façon mobile par rapport à un support notamment horizontal, portant un interrupteur, sur lequel peut agir ledit flotteur par des moyens magnétiques selon sa position relative, fonction du niveau de liquide, caractérisé par le fait que ledit flotteur est constitué par un corps creux entourant au moins partiellement, avec jeu, ledit support de forme allongée et portant au moins un aimant, ce corps creux pouvant occuper l'une ou l'autre de deux positions extremes limitées par le contact avec le support, suivant le niveau de liquide. 2 - Détecteur de niveau selon la revendication 1, caractérisc par le fait que le corps est articulé à son support par une articulation du type à rotule, c'esv dire permettant-à la fois un basculement autour de I'articulation et une rotation autour de l'axe du support. 3 - Détecteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'aimant est monté de façon telle que les niveaux de liquide élevés, en basculant le flotteur, tendent à rapprocher l'aimant du support, et que les bas niveaux tendent à l'en écarter. 4 - Détecteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le flotteur est constitué par un cylindre creux en matière légère, portant l'aimant suivant l'une de ses génératrices, ledit cylindre comportant un fond muni d'un passage traversé librement par l'extrémité du support allongé portant l'interrupteur, de sorte que ledit passage constitue l'articulation à rotule. 5 - Détecteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que l'aimant est monté du côtd de l'extrémité libre du cylindre flotteur opposée à celle comportant le fond, de sorte que ledit aimant contribue a former contrepoids -et à orienter le cylindre, ledit aimant s'éloignant du support de commutateur pour les bas niveaux de liquide, tandis qu'il s'en rapproche pour les niveaux élevés. 6 - Détecteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que le flotteur comporte un contrepoids disposé sur la même génératrice que l'aimant. 7 - Détecteur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le contrepoids est disposé à proximité de l'articulation du flotteur sur la tige. 8 - Détecteur selon l'une quelconque es revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comporte un couvercle creux muni de perforations de façon a servir de régulateur de niveau, en tendant à maintenir un niveau calme autour du détecteur. 9 r Réservoir pour aéronef, notamment du type structural, c'est-à-dire à parois partiellement incorporées à la structure extérieure de l'aéronef, caractérisé par le fait qu'il comporte des détecteurs de niveau, notamment selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, montés sur des parois ou voiles verticaux du réservoir n'appartenant pas à la structure. 10 - Réservoir pour aéronef, notamment du type structural, c'est-à-dire à parois partiellement incorporées à la structure extérieure de l'aéronef, caractCrisé par le fait qu'il comporte au moins un détecteur de niveau, notamment selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, monté à l'intérieur du réservoir et relié par un prolongateur à une embase servant de connecteur et fixé sur une paroi, notamment verticale, du réservoir, n'appartenant pas à la structure.