Brevet FR2709329A1 — publié le 19950303

Vanne à commande directe, pour llalimentation en carburant d'un moteur, en particulier d'aéronef. L'alimentation en carburant des moteurs d'aéronefs est habituellement faite par des vannes à tiroirs qui présentent divers inconvénients. Un premier inconvénient est l'encombrement et la masse de telles vannes à tiroirs. Un deuxième inconvénient est la nécessité d'une étanchéité dynamique très élevée, ce qui nécessite la mise en oeuvre de joints encombrants, coûteux et sujets à usure. En outre, le système de vannes à tiroirs doit être doublé pour assurer l'alimentation du moteur en cas de défaillance du système principal, ce qui augmente encore l'encombrement et le poids. En cas de défaut complet d'alimentation électrique, les moteurs électriques de commande des vannes deviennent fous et l'alimentation n'est plus assurée. La présente invention vise à fournir une nouvelle vanne à commande directe capable de pallier les inconvénients cidessus des vannes à tiroirs. A cet effet, l'invention a pour objet une vanne à commande directe pour l'alimentation en carburant d'un moteur, en particulier d'un moteur d'aéronef, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps fixe muni d'une chambre cylindrique dans laquelle débouchent une ouverture d'alimentation en carburant et une ouverture de sortie vers l'utilisation, ladite chambre comportant un premier couple de lumières de distribution diamétralement opposées et un second couple de lumières de distribution diamétralement opposées et décalées angulairement par rapport aux lumières du premier couple, un premier organe monté pivotant par rapport audit corps sous la commande d'un premier moteur et le contrôle d'un premier capteur de position angulaire et agencé pour coopérer, en fonctionnement normal, avec ledit premier couple de lumières de distribution, et un second organe monté pivotant par rapport audit corps sous la commande d'un second moteur et le contrôle d'un second capteur de position angulaire et agencé pour obturer, en fonctionnement normal, les lumières du second couple de lumières d'alimentation. L'utilisation d'organes obturateurs pivotant par rapport à un même corps fixe permet de construire une vanne de dimensions et de poids réduits, tout en assurant un fonctionnement sûr et précis. En outre, les organes pivotants étant découplés mécaniquement, au minimise ainsi les couplages en vibration des actionneurs. Dans ce cas, l'invention prévoit de préférence que l'angle d'ouverture des lumières du premier couple est supérieur à l'angle d'ouverture des lumières du second couple lequel est supérieur à l'écart angulaire minimal entre les lucarnes des deux couples. On garantit ainsi l'existence d'une section minimum de passage pendant la rotation du second organe pivotant. Avantageusement, le premier organe pivotant est un couteau logé à llintérieur de ladite cavité et le second organe pivotant est une fourrure extérieure à ladite cavité et les organes pivotants sont montés coaxiaux. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, les moteurs d'entraînement des organes pivotants sont des moteurs piézoélectriques dont la technologie peut être à ondes progressives, à coupleur flexion, hybrides. On garantit de cette manière un arrêt des organes pivotants à leur position instantanée en cas d'une rupture de l'alimentation électrique des moteurs. De préférence, lesdits moteurs piézoélectriques sont agencés pour fonctionner en présence d'un liquide dans l'espace entre le rotor et le stator, ce qui évite la nécessité d'une étanchéité dynamique. De préférence, afin de réduire l'usure et le poids, les stators des moteurs piézoélectriques sont en céramique. Selon une forme de réalisation particulièrement compacte, les deux organes pivotants sont chacun solidaires d'un plateau rotorique monté en regard d'un stator respectif. Avantageusement, les capteurs de position angulaire sont des capteurs inductifs du type RVDT à deux bobinages secondaires. De tels capteurs peuvent être immergés sans problème dans le kérosène, ce qui simplifie encore la construction. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en référence au dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue schématique en coupe axiale, partiellement en élévation, d'une vanne selon un exemple de réalisation de l'invention, en position de fonctionnement normal; la figure 2 est une vue en coupe diamétrale selon la ligne II-II de la figure 1; et la figure 3 est analogue à la figure 2, pour une position de fonctionnement de secours. La vanne représentée comprend un corps fixe 1 comportant une chambre cylindrique 2 dans laquelle débouchent une ouverture d'alimentation en combustible 3 et une ouverture de sortie 4 vers l'utilisation. La paroi latérale 5 de la chambre 2 est munie de deux lumières diamétralement opposées 6 (figures 2 et 3) et d'un second couple de lumières diamétralement opposées 7 décalé angulairement par rapport au couple de lumières 6. Les lumières 6 et 7 sont centrées sur un même plan orthogonal à l'axe de la chambre 2 et sont à section axiale variable, par exemple triangulaire. A l'intérieur de la chambre 2 est monté un couteau rotatif 8 coaxial dont les lames d'extrémité 9 pivotent au voisinage de la paroi interne de la cavité 2 pour découvrir plus ou moins les lumières 6. Le couteau 8 est monté à une extrémité d'un axe 10 dont l'autre extrémité est solidaire d'un disque 11 disposé en regard d'un stator piézoélectrique 12, de préférence en céramique, l'ensemble disque 11 - stator 12 formant un moteur piézoélectrique. Un capteur de position angulaire 13, de préférence un capteur inductif du type RVDT à deux bobinages secondaires, contrôle la position du couteau 8. A l'extérieur de la chambre 2 est monté coaxialement un fourreau rotatif 14 muni de deux lumières 15 diamétralement opposées. Le fourreau 14 est solidaire d'un axe 16 portant un plateau 17 associé à un stator piézoélectrique 18 pour former un moteur piézoélectrique. Un capteur 19, analogue au capteur 13, contrôle la position angulaire du fourreau 14. L'angle d'ouverture a des lumières 6, par exemple de 43 degrés, est supérieur à l'angle d'ouverture B des lumières 8, qui est par exemple de 380. En fonctionnement de régulation normale (figure 2), le couteau 8 pivote entre la position fermée (représentée en trait plein) et la position ouverte 8' (représentée en tiretée). La régulation est fonction de la position angulaire du couteau, détectée par le capteur 13, lequel capteur envoie le résultat à un comparateur (non représenté) dans lequel est envoyée la valeur de consigne et qui commande le moteur 11, 12 pour amener le couteau 8 à la position angulaire correspondant à la valeur de consigne. En cas d'anomalie de fonctionnement tendant à produire un blocage du couteau 8 dans la position fermée, la fourrure 14 est mise en rotation par son moteur piézoélectrique 17, 18 et tourne d'un angle supérieur à l'anglet, cet angle tcorrespon- dant à l'encart angulaire minimal entre les lucarnes 6 et 7 et étant inférieur à l'angle B. L'angle gest par exemple de 310. Pendant la rotation de la fourrure 14, le passage de combustible se fait par les lucarnes 6 qui ne sont pas totalement fermées à la fin de la rotation de l'angle Ensuite, le fourreau 14 commence à ouvrir la communication par les lucarnes 7 et la régulation de secours peut être effectuée par cette voie à commande indépendante. REVENDICATIONS 1. Vanne à commande directe pour l'alimentation en carburant d'un moteur, en particulier d'un moteur d'aéronef, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps fixe (1) muni d'une chambre cylindrique (2) dans laquelle débouchent une ouverture d'alimentation en carburant (3) et une ouverture de sortie (4) vers l'utilisation, ladite chambre (2) comportant un premier couple de lumières de distribution (6) diamétralement opposées et un second couple de lumières de distribution (7) diamétralement opposées et décalées angulairement par rapport aux lumières (6) du premier couple, un premier organe (8) monté pivotant par rapport audit corps (1) sous la commande d'un premier moteur (11, 12) et le contrôle d'un premier capteur de position angulaire (13) et agencé pour coopérer, en fonctionnement normal, avec ledit premier couple de lumières de distribution (6), et un second organe (16) monté pivotant par rapport audit corps (1) sous la commande d'un second moteur (17, 18) et le contrôle d'un second capteur de position angulaire (19) et agencé pour obturer, en fonctionnement normal, les lumières (7) du second couple de lumières d'alimentation. 2. Vanne selon la revendication 1, caractérisee en ce que l'angle d'ouverture (a) des lumières (6) du premier couple est supérieur à l'angle d'ouverture (B) des lumières (7) du second couple, lequel est supérieur à l'écart angulaire minimal ( t) entre les lucarnes (6, 7) des deux couples. 3. Vanne selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les lumières (6, 7) sont à section variable, par exemple triangulaire. 4. Vanne selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le premier organe pivotant est un couteau (8) logé à l'intérieur de ladite cavité (2) et le second organe pivotant est une fourrure (14) extérieure à ladite cavité (2) et les organes pivotants (8, 14) sont montés coaxiaux. 5. Vanne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moteurs d'entraînement des organes pivotants sont des moteurs piézoélectriques (11, 12; 17, 18). 6. Vanne selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moteurs piézoélectriques (11, 12; 17, 18) sont agencés pour fonctionner en présence d'un liquide dans l'espace entre le rotor (11, 17) et le stator (12, 18). 7. Vanne selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que les stators (12, 18) des moteurs piézoélectriques (11, 17; 17, 18) sont en céramique. 8. Vanne selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que les deux organes pivotants (8, 14) sont chacun solidaires d'un plateau rotorique (11, 17) monté en regard d'un stator (12, 18) respectif. 9. Vanne selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les capteurs de position angulaire sont des capteurs inductifs du type RVDT à deux bobinages secondaires.