Brevet FR2859517A1 — publié le 20050311

SYSTEME DE ROBINETTERIE A INDICATEUR DE POSITION FIABLE La présente invention se rapporte à un système de robinetterie, notamment un système de robinetterie monté dans un bâtiment de navigation par exemple un bateau ou un aéronef, constitué d'un robinet, notamment une vanne quart de tour, d'un actionneur (notamment hydraulique) du robinet et d'un système de signalisation de la position d'ouverture/fermeture du robinet, le système de signalisation comportant un arbre dont la rotation par rapport à son axe est fonction de l'ouverture/fermeture du robinet, et un drapeau monté solidaire en rotation de l'arbre. La présente invention se rapporte également à un bâtiment de navigation, notamment un bateau ou un aéronef, comportant un ou plusieurs systèmes de robinetterie de ce genre. Dans les systèmes de robinetterie de l'art antérieur, la liaison entre le drapeau et l'arbre est comme il se doit rigide. Lorsque l'arbre tourne, le drapeau tourne avec lui et indique ainsi à une personne à distance la position exacte d'ouverture/fermeture de la vanne, qui correspond à la rotation de l'arbre. Dans un bateau par exemple, et notamment à l'extérieur de celui-ci, les contraintes mécaniques sur le drapeau de visualisation sont particulièrement grandes. Ce drapeau, en général une plaque mince ayant une grande surface au vent, de poids faible par rapport à l'arbre et notamment de moment d'inertie par rapport à l'axe de l'arbre négligeable par rapport à celui de l'arbre, subit de fortes contraintes aussi bien en torsion qu'en flexion. Compte-tenu de la grande rigidité de la liaison entre le drapeau et l'arbre, ces contraintes mécaniques en torsion et flexion sont répercutées sur l'arbre. Celui-ci peut ainsi être amené à tourner légèrement sous l'effet de ces contraintes mécaniques extérieures, alors même que la vanne n'a pas elle changé de position. Il en résulte alors un positionnement erroné de l'arbre par rapport à l'ouverture/fermeture de la vanne, une orientation erronée du drapeau et donc une fausse indication fournie à la personne chargée de surveiller à distance la position du robinet. La présente invention vise à surmonter ces inconvénients en proposant un système de robinetterie dont la signalisation par drapeau est rendue plus fiable que dans l'art antérieur, en garantissant en particulier que l'orientation du drapeau, quelles que soient les conditions atmosphériques et météorologiques subies par le bateau, correspond précisément à la position d'ouverture/fermeture ou au degré d'ouverture/fermeture du robinet. Suivant l'invention, un système de robinetterie, constitué d'un robinet, d'un actionneur, notamment hydraulique, du robinet et d'un système de signalisation du degré d'ouverture du robinet, le système de signalisation comportant un arbre monté de sorte que sa rotation par rapport à son axe soit fonction du degré d'ouverture du robinet et un drapeau monté solidaire en rotation de l'arbre dans une position dite normale, est caractérisé en ce que les moyens de fixation du drapeau à l'arbre comportent un élément élastique tel que, sous l'effet d'une contrainte en torsion ou en flexion temporaire sur le drapeau, il permet une flexion et/ou une torsion du drapeau par rapport à l'arbre, puis un retour en position dite normale du drapeau, toute rotation de l'arbre étant elle transmise au drapeau. L'invention rompt ainsi, d'une manière apparemment paradoxale, avec la liaison rigide du drapeau à l'arbre qui semblait aller de soi. Mais en jouant sur les différences de moment d'inertie entre le drapeau et l'arbre, on obtient, d'une manière remarquable, la rigidité nécessaire dans un sens, celui de l'arbre au drapeau et que dans l'autre sens, l'élément élastique cède élastiquement. Ainsi, en prévoyant un élément élastique pour la fixation du drapeau à l'arbre comme indiqué ci-dessus, lorsque le drapeau subit des grandes contraintes temporaires en flexion ou en torsion, le drapeau fléchit temporairement par rapport à l'arbre et les effets de ces contraintes mécaniques en torsion et en flexion sont amortis et absorbés par l'élément élastique sans être transmis à l'arbre qui, ainsi, ne change pas de position, ce qui garantit que la position relative ultérieure du drapeau et de l'arbre, après que les contraintes temporaires ont cessé, n'est pas modifiée et que le drapeau indique toujours bien l'état exact d'ouverture ou degré d'ouverture de la vanne du robinet. On a ainsi une signalisation exacte de la position de la vanne. L'arbre est maintenant protégé vis-à-vis des efforts des contraintes mécaniques en flexion et en torsion transmises par le drapeau, de sorte que l'arbre a moins tendance à être faussé et l'étanchéité de l'arbre par rapport au boîtier de signalisation dans lequel il est monté est mieux maintenue, empêchant des entrées d'eau de mer le long de l'arbre, ce qui ainsi évite des courts-circuits électriques dans le boîtier de signalisation électrique, assurant 2859517 3 l'intégrité des informations électriques transmises à l'opérateur, contrairement aux systèmes de l'art antérieur. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, l'élément élastique est un ressort, notamment un ressort hélicoïdal, dont une extrémité est montée à un bout de l'arbre et dont l'autre extrémité est fixée au drapeau. Suivant un autre mode de réalisation préféré, l'élément élastique est constitué d'un élément élastomère fixé à un bout de l'arbre, d'une part, et au drapeau, d'autre part. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le drapeau est une plaque et est fixé à l'élément élastique par sa tranche inférieure. Suivant un mode de réalisation particulièrement préféré, l'arbre de signalisation est l'arbre de sortie d'un boîtier de signalisation électrique. Grâce au système suivant l'invention, on évite ainsi que cet arbre de sortie soit faussé et que son étanchéité soit détériorée, ce qui provoquerait des introductions d'eau de mer dans le boîtier électrique, entraînant des courts-circuits qui pénalisent, voire détériorent complètement, le fonctionnement du boîtier de signalisation. On décrit maintenant un mode de réalisation préféré de l'invention, uniquement à titre d'exemple, en se référant aux dessins, dans lesquels: la figure 1 est une vue d'ensemble d'un système de robinetterie suivant l'invention la figure 2 est une vue en perspective identique à la figure 1 représentant un autre mode de réalisation préféré de l'invention; et les figures 3A, 3B et 3C représentent une partie du dispositif représenté à la figure 2 représentant différents états possibles du drapeau par rapport au boîtier de signalisation, lorsqu'il subit des contraintes en torsion, flexion ou qu'il se trouve à un état où il ne subit pas de contraintes de ce genre. Le système 1 de robinetterie de la figure 1 ou de la figure 2 est constitué d'un robinet 2, qui est ici une vanne quart de tour mais qui pourrait être également une vanne linéaire ou tout autre type de vanne, d'un actionneur hydraulique 3, bien connu dans le domaine et que l'on ne décrit pas plus en détail ici et apte à faire tourner l'obturateur du robinet pour le faire passer d'une position de fermeture à une position d'ouverture et vice-versa, et d'un boîtier 4 de signalisation électrique. Le boîtier 4 de signalisation électrique comporte un arbre de sortie 5, dont la rotation par rapport au boîtier est fonction du degré d'ouverture de la vanne 12 du robinet 2. Lorsque la vanne 12 tourne d'un angle quelconque, le système 4 de signalisation électrique reçoit, d'une manière connue et qui n'est pas décrite de manière plus détaillée ici, un signal électrique, qui par l'intermédiaire d'un circuit électrique retransmet un signal de position à l'opérateur qui est fonction de l'angle de rotation de la vanne. Un drapeau 6 est fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre 5. Le drapeau 6 a la forme d'une plaque rectangulaire mince et rigide, de couleur à haute visibilité. A la figure 1, entre l'arbre 5 et la plaque 6, il est monté un élément 7 élastique élastomère ou plastomère, notamment en caoutchouc. Une personne sur un bateau peut voir à grande distance le drapeau et notamment son orientation et savoir ainsi si la vanne est ouverte ou fermée sans avoir à se déplacer sur place. Le moment d'inertie du drapeau ou de la plaque 6 par rapport à l'axe de l'arbre est négligeable par rapport à celui de l'arbre (d'un facteur supérieur à 100, de préférence supérieur à 1000). De même, le poids de la plaque est négligeable par rapport à celui de l'arbre, d'un facteur du même ordre que ci-dessus. Ainsi, lorsque l'arbre tourne, il entraîne l'élément 7 qui le fait tourner et avec lui le drapeau 6, tandis que le drapeau 6, sous l'effet d'une force qui le fait tourner par exemple sous l'action du vent n'entraîne que partiellement l'arbre en rotation, et contraint l'élément 7 élastique absorbant une partie du couple transmis. En position normale, le drapeau est vertical. Sous l'effet d'une contrainte temporaire (vent, projections d'eau de mer, pluie, etc...), il va plier en une position inclinée par rapport à la verticale. Lorsque la contrainte temporaire cesse, sous l'effet de la force de rappel, de l'élément élastique ou du ressort, le drapeau reprend sa position verticale normale. A la figure 2 un autre mode de réalisation est représenté. L'élément souple y est un ressort 17 hélicoïdal à spirale ou à lamelle, fixé d'une part à l'extrémité de l'arbre 5 et d'autre part fixé à la plaque 6, notamment au niveau de la tranche 9 inférieure de la plaque par l'intermédiaire d'une pince 10. Comme on le voit à la figure 3, lorsque la plaque 6 subit une contrainte mécanique en torsion ou flexion sous l'effet de l'eau de mer ou du vent, elle fléchit au niveau de l'élément 17 de ressort ou de l'élément 7 élastomère, contrairement à l'art antérieur où elle restait fixe rigidement et répercutait sur l'arbre les contraintes qu'elle subissait. Il en résultait une légère déformation de l'arbre pouvant entraîner des fuites et un mauvais positionnement de l'arbre. Dans le système de la présente invention, le drapeau tourne et tend l'élément 17 élastique, lequel absorbe et fléchit au niveau des éléments élastiques et amortit les contraintes mécaniques que subit le drapeau 6 sans les répercuter totalement à l'arbre qui reste ainsi dans un état plus apte au fonctionnement à long terme. En revanche, lorsque l'arbre tourne, l'élément 7 ou 17 transmet la rotation de l'arbre au drapeau, puisque l'élément 7 ou 17 est monté solidaire en rotation de l'arbre en ce qui concerne la rotation axiale. REVENDICATIONS. 1. Système (1) de robinetterie, constitué d'un robinet (2), d'un actionneur (3), notamment hydraulique, du robinet et d'un système de signalisation du degré d'ouverture du robinet, le système de signalisation comportant un arbre (5) monté de sorte que sa rotation par rapport à son axe soit fonction du degré d'ouverture du robinet et un drapeau (6) monté solidaire en rotation de l'arbre, dans une position dite normale, caractérisé en ce que les moyens de fixation du drapeau à l'arbre comportent un élément (7; 17) élastique tel que, sous l'effet d'une contrainte en torsion ou en flexion temporaire sur le drapeau, il permet une flexion et/ou une torsion du drapeau (6) par rapport à l'arbre (5), puis un retour en la position dite normale, toute rotation de l'arbre (5) étant elle transmise au drapeau (6). 2. Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément élastique est un ressort (17), notamment un ressort hélicoïdal, dont une extrémité est monté à un bout de l'arbre et dont l'autre extrémité est fixée au drapeau. 3. Système suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément élastique est constitué d'un élément (7) élastomère fixé à un bout de l'arbre, d'une part, et au drapeau, d'autre part. 4. Système suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le drapeau est réalisé à partir d'une plaque et est fixé à l'élément élastique par l'intermédiaire de sa tranche (9) inférieure. 5. Système suivant les revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que l'arbre de signalisation est l'arbre de sortie d'un boîtier (4) de signalisation électrique. 6. Système suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la position dite normale est une position verticale du drapeau. 7. Système suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moment d'inertie du drapeau par rapport à l'axe est négligeable par rapport à celui de l'arbre, par exemple dans un rapport supérieur à 100, de préférence supérieur à 1000. 8. Navire, notamment bateau ou aéronef, comportant au moins un système suivant l'une des revendications 1 à 5.