Brevet FR2688855A1 — publié le 19930924

Dispositifindicateur de la position d'une vanne L'invention concerne de façon générale un dispositif pour indiquer les positions ouverte et fermée d'un organe de fermeture rotatif d'une vanne. Plus particulièrement, elle concerne des perfectionnements apportés à un dispositif de ce type dans lequel un tambour comportant les indications "ouvert" et "fermé" est relié à une partie qui peut tourner, en réponse à la rotation de l'organe de fermeture, à l'intérieur d'un boîtier installé typiquement sur l'actionneur de la vanne ou sur un dispositif installé sur la vanne pour surveiller sa position et comprenant des fenêtres par lesquelles on peut voir les indications portées sur le tambour à partir d'emplacements situés à distance de la vanne. Comme montré et décrit dans le brevet US No 4 494 566, le boîtier du dispositif indicateur de ce type est de forme cylindrique et est installé de manière à permettre à un tambour de forme similaire de tourner autour de l'axe vertical d'un arbre relié en bout à bout avec une partie de lfactionneur ou du moniteur qui tourne en réponse à la rotation de l'organe de fermeture Comme 1 'actionneur est souvent du type dont l'élément opérateur effectue un mouvement de va-et- vient horizontal, et est donc de ce fait de configuration générale allongée, l'installation d'ensemble manque de symétrie et n'est donc pas agréable sur le plan esthétique Par ailleurs, si l'espace pose un problème, il est possible qu'il soit nécessaire de réduire les dimension du dispositif indicateur pour les amener à la dimension latérale ou largeur de l'actionneur, rendant ainsi ses indications difficiles à voir à partir de distances importantes. Un but essentiel de la présente invention est donc de proposer un dispositif de ce type dont la forme se conforme de façon générale à celle d'un actionneur allongé typique et est dans ses limites latérales, et qui dans le même temps comporte des indications pouvant être lues facilement depuis de grandes distances. Un but plus particulier est de proposer un dispositif de construction simple et peu coûteuse, et qui puisse être assemblé facilement et rapidement. Le dispositif comprend un boîtier comportant des parois supérieure, latérales et d'extrémité avec des fenêtres, et une paroi inférieure avec une ouverture qui la traverse, un premier engrenage conique monté sur la paroi inférieure de façon à tourner autour d'un axe vertical et comprenant des moyens face à l'ouverture qui traverse la paroi inférieure pour lui permettre d'être relié de façon rotative à une partie extérieure du boîtier et à tourner en réponse à la rotation de l'organe de fermeture entre ses positions ouverte et fermée, un tambour supporte par le boîtier de façon à tourner autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe de rotation vertical du premier engrenage conique et dont les parois supérieure, latérales et d'extrémité sont relativement proches des parois supérieures latérales et d'extrémité du boîtier, un second engrenage conique supporté par le tambour de façon à tourner avec lui autour dudit axe horizontal et en prise avec le premier engrenage conique de façon à faire tourner le tambour en réponse à la rotation de ladite partie, et des moyens autour du tambour qui sont visibles par les fenêtres du boîtier pour indiquer les positions ouverte et fermée de l'organe de fermeture. Les premier et second engrenages coniques tournent à raison d'un tour pour un tour, et les moyens pour indiquer les positions ouverte et fermée sont espacés de quatre-vingt dix degrés autour de l'axe horizontal du tambour. Le tambour comprend un arbre dont les extrémités sont supportées par les extrémités du bottier de façon à tourner autour dudit axe horizontal, et dont la portion centrale est supportée de façon rotative par un palier monté dans le boîtier entre ses extrémités. Le palier comprend un manchon entourant l'arbre et des bras radiaux sur le manchon montés à l'intérieur du boîtier au-dessus et sur les côtés opposés de l'arbre. Le boîtier, le tambour et l'arbre sont fendus sur leur longueur pour permettre leur assemblage en bout à bout. Sur les dessins o les mêmes références sont utilisées pour indiquer les mêmes parties: la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation illustratif d'un dispositif indicateur adapté à être installé au-dessus d'un actionneur ou d'un moniteur de position de vanne, destiné à être relié à une partie tournant avec l'organe de fermeture de la vanne, comme montré en lignes discontinues, et dont le tambour a été déplacé vers une position qui indique que l'organe de fermeture de la vanne est dans sa position 'ouvert"; la figure 2 est une vue en coupe verticale longitudinale du dispositif, à plus grande échelle selon la ligne 2-2 de la figure 3; la figure 3 est une vue du dispositif quand il est regardé par son côté droit; la figure 4 est une vue de dessus du dispositif; la figure 5 est une vue du dispositif par le côté qui est à l'opposé de celui montré à la figure 1; la figure 6 est une vue en coupe du dispositif, selon la ligne 6-6 de la figure 2; la figure 7 est une autre vue en coupe du dispositif, selon la ligne 7-7 de la figure 2; et la figure 8 est une vue d'une étiquette ou d'une bande portant des indications et adaptée à être enroulée autour de chaque extrémité du tambour du dispositif dans une position pouvant être vue à travers les fenêtres. En se référant maintenant aux détails des dessins décrits ci-dessus, le dispositif d'ensemble, qui est désigné dans sa totalité par la référence 20 à la figure 1, comprend un boîtier allongé 21 comportant une paroi supérieure 22, des parois latérales avant et arrière 23, 24 respectivement, des parois d'extrémité et 26 et une paroi inférieure 27 montée sur un socle 28 adapté à être boulonné ou fixé de toute autre manière sur le côté supérieur de l'actionneur ou du moniteur de vanne Comme montré, le boîtier est de forme généralement octogonale en section, bien que si on le désire il puisse être de forme généralement cylindrique, en fonction de la forme de l'actionneur. La paroi supérieure 22 comprend une paire de fenêtres 29 situées côte à côte, chacune des parois latérales avant et arrière 23 et 24 comprend une paire de fenêtres 30 et 31, respectivement, situées côte a côte, et les parois d'extrémité 25 et 26 comprennent des paires de fenêtres 32 A et 32 B espacées verticalement Par ailleurs, la paroi inférieure comprend une ouverture 33 qui la traverse et qui, lorsque le dispositif est installé comme montré à la figure 2, est en alignement avec l'arbre S qui peut tourner avec l'organe de fermeture et qui s'étend à travers l'ouverture 33. Comme décrit précédemment, le dispositif d'ensemble comprend également un tambour 34 qui, comme mieux montré aux figures 6 et 7, est de forme générale cylindrique et conforme aux surfaces cylindriques internes des parois du boîtier Le tambour comprend des sections creuses 34 A, 34 B espacées axialement l'une de l'autre, dont chacune comporte un évidement dans son 2688855 extrémité externe se disposant étroitement autour d'une broche 35 s'étendant vers l'intérieur à partir des parois d'extrémité opposées 25 et 26 du boîtier de manière à supporter les sections de tambour de façon rotative autour d'un axe horizontal concentrique au boîtier Plus particulièrement, les évidements sont formés dans des embouts ou bossages 36 s'étendant vers l'intérieur à partir des parois d'extrémité du tambour et reliés à des arbres 37 s'étendant à partir de leurs extrémités internes pour établir une connexion d'entraînement l'un avec l'autre à l'intérieur d'un palier 38 monté à l'intérieur du boîtier 21 entre ses extrémités. Le boîtier est constitué par des sections fendues longitudinalement qui se disposent étroitement autour des sections du tambour, et un premier engrenage conique 41 est monté au moyen d'une rondelle 42 sur la paroi inférieure du boîtier qui est face à l'ouverture 33 et en position pour venir en engagement avec l'arbre rotatif S qui s'étend vers le haut à partir de l'actionneur ou du moniteur et qui peut tourner autour de son axe vertical perpendiculairement à l'axe de rotation horizontal du tambour Ainsi et comme montré plus clairement à la figure 2, la rondelle 42 comprend une ouverture centrale qui la traverse et est en alignement avec une ouverture de l'engrenage 41 pour recevoir l'extrémité supérieure de l'arbre S qui doit être relié au pignon, et un second engrenage conique 40 est monté sur l'arbre 37 avec lequel il peut tourner dans la section de droite 34 B du tambour de manière à entraîner l'arbre en rotation autour de l'axe de rotation du tambour. Comme montré, le diamètre des engrenages coniques 40 et 41 au niveau de leurs dents est le même, et ils présentent ainsi une relation de un à un de manière à faire tourner le tambour d'un tour pour chaque rotation de l'arbre S En d'autres termes, le tambour est entraîné en rotation sur 90 ' en réponse à une rotation sur 90 de l'organe de fermeture entre ses positions ouverte et fermée. Comme cela est également montré, le palier 38 comprend un manchon central 45 qui entoure étroitement et supporte ainsi l'arbre 37 de façon qu'il puisse tourner autour de son axe horizontal Le palier comprend également des bras 46 s'étendant radialement à partir des côtés supérieurs et latéraux du manchon 45 pour se disposer à leurs extrémités externes dans des fentes de la paroi interne du boîtier pour maintenir ce palier et l'empêcher de tourner par rapport au boîtier. Comme montré aux figures 2 et 7, les bras inférieurs 46 et le manchon 45 du palier sont placés au-dessus de l'engrenage conique 41 de nanière à ne pas interférer avec lui. Comme montré à la figure 8, l'étiquette 50 qui est adaptée à être disposée autour de chaque extrémité des sections de tambour comprend trois paires d'indications 'ouvert" et "fermé", espacées de 90 les unes des autres, de manière que ces indications apparaissent dans les fenêtres respectives de la partie supérieure et des côtés du boîtier dans la position ouverte ou fermée de l'organe de fermeture Ainsi, les indications 51 A et 51 B sont adaptées à être déplacées alternativement dans des positions face aux fenêtres 31 de la paroi latérale arrière 24 du boîtier, en fonction naturellement de la position de l'organe de fermeture. Par exemple, quand l'organe de fermeture est dans sa position ouverte, l'indication "ouvert" 51 A apparaît dans les fenêtres 31 alors que l'indication "fermé" 51 & qui est disposée à 90 par rapport à l'indication 51 A est face à une portion pleine du boîtier située entre les fenêtres 29 et 31. Les indications 52 A et 52 B d'autre part, qui sont également espacées de 90 l'une de l'autre, sont, dans la position ouverte de l'organe de fermeture, disposées de manière que l'indication "ouvert' 52 A soit face aux fenêtres 29 de la paroi supérieure et que l'indication 'fermé' 52 B soit face à une portion pleine du côté avant du boîtier au-dessous des fenêtres 30. Les indications 53 A et 53 B qui sont également espacées de 90 ' sont adaptées à apparaître alternativement dans les fenêtres 30 sur la paroi avant 23 du boîtier en fonction de la position de l'organe de fermeture. Ainsi, quand l'organe de fermeture est ouvert, l'indication 'ouvert' 53 A est face aux fenêtres 30 alors que l'indication 'fermé' 53 B est face à une portion pleine de la paroi latérale avant du boîtier, à proximité de son côté inférieur. Quand le tambour tourne de 90 dans le sens des aiguilles d'une montre (figure 6) en réponse à la fermeture de la vanne, l'indication "fermeé 52 B se déplace de 90 D vers une position face à la fenêtre 29, tandis que l'indication 'ouvert" 52 A se déplace vers une position face à une portion pleine du boîtier juste au-dessus de la fenêtre 31 Dans le même temps, l'indication 'fermé" 518 se déplace vers une position face aux fenêtres 31 tandis que l'indication 'ouvert' 51 B se déplace vers une position face à une portion pleine de la paroi inférieure du boîtier qui est entre les fenêtres 30 et 31 En outre, l'indication "fermé' 53 B se déplace vers une position face aux fenêtres 30 tandis que l'indication "ouvert" 53 A se déplace vers une position face à une portion pleine de la paroi supérieure du boîtier qui est entre les fenêtres 29 et 30. Comme montré aux figures 1 et 3, les indications 54 A et 54 B sont placées aux extrémités des sections du tambour de façon à se disposer alternativement face aux fenêtres 32 A et 32 B des parois d'extrémité du boîtier Ainsi, comme montré, l'indication "ouvert" 54 A est face aux fenêtres 32 A dans la position ouverte de la vanne alors que l'indication "vfermé' 54 B est face aux portions pleines intermédiaires des parois latérales Naturellement, elles s'inversent quand le tambour tourne sur 900 en réponse au mouvement de la vanne vers sa position ouverte. Le boîtier est, dans l'exemple représenté, formé de deux portions 21 A et 21 B. Pour assembler le dispositif, la portion de droite 21 B du boîtier peut être placée sur la section 34 R du tambour, et l'engrenage 40 monté sur l'extrémité de l'arbre 37 dans la section de tambour 34 B Le palier 38 peut alors être monté sur la section d'arbre de droite, et la portion de boîtier de gauche 21 A est montée sur la section de tambour 34 A Avant de déplacer les sections de boîtier et de tambour contenant les sections d'arbre 37 pour les amener en bout à bout et procéder au réglage de la rotation du tambour de droite pour coordonner ses indications avec les fenêtres du boîtier, l'engrenage 41 est mis en place et maintenu par la rondelle 42 Après assemblage des portions du boîtier et du tambour, la rondelle est fixée par soudage ou de toute autre manière dans le trou 33 formé par les portions du boîtier Les portions du boîtier sont fixées l'une à l'autre en bout à bout pour terminer l'assemblage. On peut comprendre par ce qui précède que la présente invention est bien adaptée pour atteindre tous les objectifs et buts indiqués plus haut, ainsi que d'autres avantages qui sont évidents et qui sont inhérents au dispositif. En outre, on comprendra que certaines caractéristiques et sous-combinaisons soient utiles et puissent être utilisées sans référence à d'autres caractéristiques et sous-combinaisons Ceci est considéré comme étant dans les limites du champ d'application de l'invention. a 9 2688855 Comme de nombreux modes de réalisation possibles de livnvention peuvent être réalisés sans s'écarter de son champ d'application, on comprendra que tout ce qui est indiqué ici ou montré sur les dessins annexés doit être interprété comme illustratif et non dans un sens limitatif. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour indiquer les positions ouverte et fermée d'un organe de fermeture rotatif d'une vanne, comprenant: un boitier ( 21 > comportant des parois supérieure ( 22), latérales ( 23, 24) et d'extrémité ( 25, 26) avec des fenêtres ( 29; 30, 31, 32 A, 32 B), et une paroi inférieure ( 27) avec une ouverture ( 33) qui la traverse, un premier engrenage conique ( 41) monté sur la paroi inférieure ( 27) de façon à tourner autour d'un axe vertical et comprenant des moyens face à l'ouverture ( 33) qui traverse la paroi inférieure ( 27) pour lui permettre d'être relié de façon rotative à une partie extérieure ( 21) du boîtier et à tourner en réponse à la rotation de l'organe de fermeture entre ses positions ouverte et fermée, un tambour ( 34) supporté par le boîtier ( 21) de façon à y tourner autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe de rotation vertical du premier engrenage conique ( 41) et dont les parois supérieure, latérales et d'extrémité sont relativement proches des parois supérieure, latérales et d'extrémité du boîtier, un second engrenage conique ( 40) supporté par le tambour ( 34) de façon à tourner avec lui autour dudit axe horizontal et en prise avec le premier engrenage conique ( 41) de façon à faire tourner le tambour ( 34) en réponse à la rotation de ladite partie, et des moyens ( 51 A,51 B; 52 A 52 B; 53 A, 53 B) autour du tambour ( 34) qui sont visibles par les fenêtres du boîtier ( 21) pour indiquer les positions ouverte et fermée de l'organe de fermeture. 2 Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les premier et second engrenages coniques ( 41, ) tournent à raison d'un tour pour un tour, et les moyens ( 51 A, 518; 52 A, 52 B; 53 A, 538) pour indiquer les positions ouverte et fermée sont espacés de quatre- vingt dix degrés autour de l'axe horizontal du tambour ( 34). 3 Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le tambour ( 34) comprend un arbre ( 37) dont les extrémités sont supportées par les extrémités ( 25, 26) du boîtier de façon à tourner autour dudit axe horizontal, et dont la portion centrale est supportée de façon rotative par un palier ( 38) monté dans le boîtier ( 21) entre ses extrémités. 4 Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le palier ( 38) comprend un manchon ( 45) entourant l'arbre et des bras radiaux ( 46)sur le manchon montés à l'intérieur du bottier ( 21) au-dessus et sur les côtés opposés de l'arbre. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le bottier ( 21), le tambour ( 34) et l'arbre ( 37) sont fendus sur leur longueur pour permettre leur assemblage en bout à bout. il