FR3033383A1 - Dispositif d'entrainement d'un obturateur de vanne, vanne equipee d'un tel dispositif, procede d'exploitation correspondant - Google Patents

Abstract

Le dispositif d'entraînement comprend : - un support (35) ; - un actionneur (37) pourvu d'un arbre de sortie (39) rotatif, l'actionneur (37) étant fixé au support (35) ; - un bras (41) ayant un point distal (43) prévu pour être lié à l'obturateur (17) ; - une chaîne cinématique (45) convertissant une rotation de l'arbre de sortie (39) en un mouvement de rotation d'un point proximal (47) du bras (41) autour d'un axe de rotation (12), les points proximal et distal (47, 43) étant situés à des extrémités opposées du bras (41). Selon l'invention, la chaîne cinématique (45) comprend une liaison (49) du bras (41) au support (35), agencée pour guider le point proximal (47) du bras (41) en rotation autour de l'axe de rotation (R) et pour transmettre entre le bras (41) et le support (35) des efforts d'orientation radiale par rapport à l'axe de rotation (R).

Description

1 Dispositif d'entrainement d'un obturateur de vanne, vanne équipée d'un tel dispositif, procédé d'exploitation correspondant L'invention concerne en général l'entrainement des obturateurs de vanne.

Plus précisément, l'invention concerne selon un premier aspect un dispositif d'entrainement d'un obturateur de vanne, du type comprenant : - un support ; - un actionneur pourvu d'un arbre de sortie rotatif, l'actionneur étant fixé au support ; - un bras ayant un point distal prévu pour être lié à l'obturateur ; et - une chaîne cinématique convertissant une rotation de l'arbre de sortie en un mouvement de rotation d'un point proximal du bras autour d'un axe de rotation, les points proximal et distal étant situés à des extrémités opposées du bras. Un tel dispositif est connu par exemple de US 2009/139502. Ce document décrit une chaine cinématique qui comporte un simple levier, rigidement fixé sur l'axe de sortie de l'actionneur et lié au bras par une rotule. Le bras à son tour est lié par une rotule à un second levier, lui-même rigidement fixé à l'axe de pivotement de l'obturateur de vanne. Il a été constaté que les dispositifs d'entrainement de ce type ont une durée de vie limitée. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un dispositif d'entrainement ayant une durée de vie plus longue. A cette fin, l'invention porte sur un dispositif d'entrainement du type précité caractérisé en ce que la chaîne cinématique comprend une liaison du bras au support, agencée pour guider le point proximal du bras en rotation autour de l'axe de rotation et pour transmettre entre le bras et le support des efforts d'orientation radiale par rapport à l'axe de rotation. Les efforts d'orientation radiale par rapport à l'axe de rotation ne sont donc pas transmis du bras à l'arbre de sortie de l'actionneur, et au moteur de l'actionneur. Ces efforts sont directement repris par le support. Les contraintes subies notamment par les paliers de guidage en rotation de l'arbre de sortie ou par le boîtier de l'actionneur sont considérablement réduites. La durée de vie de l'actionneur, et donc du dispositif d'entrainement, est allongée. Le dispositif peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci- dessous, considéré individuellement selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - l'axe de rotation est aligné avec l'arbre de sortie ; 3033383 2 - la chaîne cinématique comprend un pivot intermédiaire auquel le point proximal du bras est lié, la liaison du bras au support comprenant une liaison pivot du pivot intermédiaire au support autour de l'axe de rotation ; - la chaîne cinématique comprend un ressort de torsion, liant en rotation l'arbre de 5 sortie et le pivot intermédiaire ; - le ressort de torsion est agencé pour solliciter axialement le pivot intermédiaire vers le support ; - le dispositif est prévu pour entraîner l'obturateur entre des première et seconde positions extrêmes, le bras dans la première position extrême étant orienté de telle sorte 10 que : - les points de liaison proximal et distal définissent une direction principale ; - l'axe de rotation et le point proximal définissent une seconde direction ; et - la direction principale et la seconde direction forment entre elles un angle inférieur à 45°. - le bras est élastique suivant une direction principale passant par les points 15 proximal et distal ; - le dispositif est prévu pour entraîner l'obturateur entre des première et seconde positions extrêmes, au moins l'une desdites positions étant définie par une butée contre laquelle le bras vient en appui quand l'obturateur arrive dans ladite position. Selon un second aspect, l'invention porte sur un ensemble comprenant une vanne 20 pourvue d'un obturateur, et un dispositif d'entrainement de l'obturateur ayant les caractéristiques ci-dessus. En outre, la vanne comporte un corps délimitant un chemin de passage de fluide, l'obturateur étant monté dans le chemin de passage pivotant par rapport au corps autour d'un axe de pivotement, l'obturateur étant dissymétrique par rapport à l'axe de telle sorte 25 que le fluide exerce une pression tendant à faire pivoter l'obturateur par rapport à l'axe dans un sens de rotation déterminé. Selon un troisième aspect, l'invention porte sur une ligne d'échappement de véhicule, équipée d'un ensemble ayant les caractéristiques ci-dessus. La vanne est typiquement une vanne connue sous le nom EHRS (Exhaust Heat 30 Recovery System, ou système de récupération de chaleur à l'échappement). Une telle vanne est utilisée pour orienter les gaz d'échappement soit vers un échangeur de chaleur dans lequel les gaz d'échappement cèdent une partie de leur énergie calorifique à un fluide caloporteur, soit vers un conduit permettant de bipasser l'échangeur de chaleur. Selon un quatrième aspect, l'invention porte sur un procédé d'exploitation d'un 35 ensemble ayant les caractéristiques ci-dessus, 3033383 3 - la chaîne cinématique comprenant un pivot intermédiaire auquel le point proximal du bras est lié, et un ressort de torsion liant en rotation l'arbre de sortie et le pivot intermédiaire, le procédé comprenant les étapes suivantes : - déplacer l'obturateur jusqu'à une première position extrême où l'obturateur est en butée, 5 en entraînant en rotation l'arbre de sortie selon un premier sens ; et - déplacer en rotation l'arbre de sortie selon le premier sens d'au moins 3°, pour tendre le ressort de torsion et bloquer l'obturateur dans la première position extrême. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence 10 aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 et une vue éclatée d'un dispositif d'entrainement conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, et d'une vanne EHRS ; - la figure 2 est une vue de dessus de l'ensemble de la figure 1, l'obturateur étant en position de bipasse ; 15 - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2, l'obturateur étant en position d'échange de chaleur, le bras n'étant pas encore en butée ; - la figure 4 est une vue similaire à celle des figures 2 et 3, l'obturateur étant en position d'échange de chaleur et le bras étant en butée ; - la figure 5 est une vue éclatée d'un ensemble conforme à un second mode de 20 réalisation de l'invention ; et - la figure 6 est une de dessus de l'ensemble de la figure 5, une partie des éléments n'étant pas représentée pour montrer précisément la position du bras. Le dispositif d'entrainement 1 représenté sur la figure 1 est destiné à entrainer un obturateur de vanne. Dans l'exemple représenté, cette vanne est une vanne connue sous 25 le nom de EHRS, implantée dans la ligne d'échappement d'un véhicule. Ce véhicule est typiquement un véhicule automobile, par exemple une voiture ou un camion. En variante, la vanne est implantée dans un autre équipement de la ligne d'échappement. La vanne peut également être implantée dans un autre circuit du véhicule, par exemple un circuit hydraulique, un circuit d'air conditionné ou tout autre 30 circuit. Elle peut encore être utilisée ailleurs que dans un véhicule. Comme visible sur la figure 1, dans l'exemple représenté, la vanne 3 fait partie d'un dispositif de récupération de chaleur 5. Le dispositif de récupération de chaleur comporte un échangeur de chaleur 7. La vanne 5 comporte un corps de vanne 9, dont seule une moitié est représentée sur les 35 figures 1 à 4, délimitant intérieurement un chemin de passage direct 11 pour les gaz d'échappement, depuis une entrée 13 jusqu'à une sortie 15.

3033383 4 Comme visible sur la figure 1, la vanne comporte un obturateur 17, susceptible d'obturer un tronçon central du chemin de passage 11. L'échangeur de chaleur 7 comporte un passage de circulation des gaz d'échappement, et un passage de circulation d'un fluide caloporteur, le fluide caloporteur 5 étant en contact thermique avec les gaz d'échappement dans l'échangeur de chaleur. Ces passages ne sont pas représentés sur les figures. Le passage de circulation des gaz d'échappement débouche dans le chemin de passage 11 par une entrée du gaz d'échappement 19 et une sortie de gaz d'échappement 21, situées respectivement en amont et en aval du tronçon central. L'amont et l'aval sont ici entendus selon le sens de la 10 circulation des gaz d'échappement. Ainsi, le dispositif d'entrainement 1 est prévu pour déplacer le l'obturateur 17 entre une première position extrême, représentée sur la figure 1, dans laquelle l'obturateur 17 obture le tronçon central du chemin de passage 11, et une seconde position extrême, représenté sur la figure 2, dans laquelle l'obturateur obture le passage de circulation des 15 gaz d'échappement à travers l'échangeur de chaleur 7 et dégage le chemin de passage 11. Dans l'exemple représenté, la vanne comporte un cadre 23, solidaire de l'enveloppe 9, disposé dans le tronçon central. L'obturateur 17 est en appui contre le cadre 23 dans sa première position extrême, appelée encore position d'échange de 20 chaleur. Comme le montre la figure 2, dans la seconde position extrême, l'obturateur 17 obture la sortie 21. L'obturateur 17 est alors en appui contre une portée d'étanchéité entourant la sortie 21. La seconde position extrême est encore appelée position de bipasse.

25 Par ailleurs, comme visible sur la figure 2, la vanne 3 comporte encore un axe de pivotement 25 monté pivotant par rapport à l'enveloppe 9 dans des paliers 27, une partie d'extrémité 29 de l'axe de pivotement 25 faisant saillie hors de l'enveloppe 9. La vanne comporte encore un levier 31, solidaire par une extrémité 33 de la partie d'extrémité 29 de l'axe.

30 II est à noter que l'obturateur 17 est dissymétrique par rapport à l'axe de pivotement 25. Ainsi, les gaz d'échappement exercent sur l'obturateur une pression tendant à faire pivoter l'obturateur 17 par rapport à l'axe de pivotement 25 dans un sens de rotation déterminé. Dans l'exemple représenté, les gaz d'échappement sollicitent l'obturateur 17 en rotation vers sa seconde position extrême.

3033383 5 Dans l'exemple des figures 1 et 2, l'obturateur 17 est entièrement situé d'un côté de l'axe 25. En ceci, il diffère des vannes de type papillon, dans lesquels l'obturateur se répartit de manière symétrique de part et d'autre de l'axe de pivotement. En variante, l'obturateur comporte deux parties, situées de part et d'autre de l'axe 5 de pivotement 25, ces parties n'étant pas de même taille. Le dispositif d'entrainement 1 comprend : - un support 35 ; - un actionneur 37 pourvu d'un arbre de sortie 39, l'actionneur 37 étant fixé au support 35 ; 10 - un bras 41 ayant un point distal 43 prévu pour être lié à l'obturateur ; - une chaîne cinématique 45 convertissant une rotation de l'arbre de sortie 39 en un mouvement de rotation d'un point proximal 47 du bras 41 autour d'un axe de rotation R. Dans l'exemple représenté, le support 35 correspond à l'enveloppe de l'échangeur 15 de chaleur 7. En variante, c'est une autre structure de la ligne d'échappement du véhicule automobile. L'actionneur 37 est fixé par tout moyen adapté au support, par exemple par des vis ou des points de soudures. L'actionneur 37 est typiquement un moteur électrique, de préférence de petite taille. L'actionneur 37 est piloté par un calculateur 48.

20 L'arbre de sortie 39, dans l'exemple représenté, est sensiblement parallèle à l'axe de pivotement 25 de la vanne. En variante, il est incliné par rapport à l'axe de pivotement 25. Pour simplifier au maximum la chaine cinématique, l'axe de rotation R est parallèle et aligné avec l'arbre de sortie 39. Il est dans le prolongement de l'arbre de sortie 39. En 25 variante, l'arbre de sortie 39 et l'axe R sont décalés l'un par rapport à l'autre, tout en restant par exemple parallèles l'un à l'autre. Les points proximal et distal 47, 43 du bras 41 sont situés à des extrémités opposées de ce bras 41. Typiquement, le bras 41 est une tige plane, métallique.

30 Selon l'invention, la chaine cinématique 45 comprend une liaison 49 du bras 41 au support 35, agencé pour guider le point proximal 47 du bras 41 en rotation autour de l'axe de rotation R, et pour transmettre entre le bras 41 et le support 35 des efforts d'orientation radiale par rapport à l'axe de rotation R. Plus précisément, la chaine cinématique 45 comprend un pivot intermédiaire 50 35 auquel le point proximal 47 du bras 41 est lié, la liaison 49 du bras 41 au support comprenant une liaison pivot du pivot intermédiaire 50 au support 35 autour de l'axe de 3033383 6 rotation R. Le point proximal 47 est lié en rotation au pivot intermédiaire 50 autour de l'axe de rotation R. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la liaison 49 comporte une base 51, pourvue d'un ergot 53 sensiblement cylindrique, pointant à partir de la base 51 suivant 5 l'axe de rotation. Le pivot intermédiaire 50 est monté libre en rotation autour de l'ergot 53, par l'intermédiaire d'un orifice central 55. La base 51 est rigidement fixée au support 35, par tout moyen adapté par exemple par des vis ou par soudage. Comme le montre la figure 1, le pivot intermédiaire 50 est une plaque mince, 10 interposée axialement entre la base 51 et l'actionneur 37. Cette plaque s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation R. Elle est délimitée vers la base 51 par une grande face plane 57. La base 51 présente vers le pivot intermédiaire 50 une grande face plane 59, sensiblement 15 perpendiculaire à l'axe de rotation R. L'ergot 53 fait saillie axialement par rapport à la grande face 59. Les grandes faces 57 et 59 sont parallèles l'une à l'autre, et superposées l'une à l'autre. L'extrémité proximale 61 du bras 41 portant le point proximal 47 s'inscrit dans un plan lui aussi sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation R, et est disposé entre les deux grandes faces 57 et 59. Cette extrémité proximale 61 débat dans ledit plan 20 perpendiculaire à l'axe R, entre les grandes faces 57 et 59. Dans l'exemple représenté, le point proximal 47 est lié au pivot intermédiaire 50 par le biais d'un ergot 63, faisant saillie axialement sous la grande face 57. Le point proximal 47 comporte un orifice, dans lequel l'ergot 63 est engagé libre en rotation. Une liaison pivot autour d'un axe R' est ainsi constituée. L'axe R' est parallèle à l'axe R, et 25 décalé radialement par rapport à l'axe R. La chaine cinématique 45 comporte encore un ressort de torsion 65, liant en rotation l'arbre de sortie 39 et le pivot intermédiaire 50. L'arbre de sortie 39 est lié au pivot intermédiaire 50 seulement par le ressort de torsion 65.

30 Dans l'exemple représenté, le ressort de torsion 65 est un fil métallique plié. Une première extrémité 67 du ressort est clipsée sur l'arbre de sortie 39. L'arbre de sortie 39 présente à cet effet une fente non représentée destinée à recevoir la première extrémité 67 du ressort. La seconde extrémité 69 du ressort est liée en rotation au pivot intermédiaire 50 par le biais de nervures 71, ménagées sur le pivot intermédiaire 35 50. Les nervures 71 sont portées par une grande face 73 du pivot intermédiaire, opposée à la grande face 57.

3033383 7 Il est à noter que le ressort de torsion 65 est agencé pour solliciter axialement le pivot intermédiaire 50 vers le support 35. Ainsi, le ressort de torsion 65 contribue à maintenir le pivot intermédiaire 50 lié au support 35 par le biais de la liaison pivot. Plus précisément, il contribue à maintenir l'ergot 5 53 engagé dans l'orifice 55. Par ailleurs, le ressort de torsion 65 contribue à maintenir le bras 41 entre les grandes faces 57 et 59, et contribue à maintenir le point proximal 47 du bras lié au pivot intermédiaire. Pour ce faire, on ajuste par exemple à la valeur adéquate l'écartement axial entre le pivot intermédiaire 50 et une face inférieure 75 du boîtier 77 de l'actionneur.

10 Le point distal 43 du bras 41 est lié au levier 31, typiquement par une liaison pivot autour d'un axe R" parallèle à l'axe de R'. Le point distal 43 est lié à une extrémité 79 du levier 31, opposée à l'extrémité 33. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, le bras 41 est élastique suivant une direction principale D passant par les points proximal 47 et distal 43. Cette direction D est 15 représentée par exemple sur la figure 2. On entend par là que quand le bras 41 est soumis à un effort de traction suivant la direction principale D, supérieure à une valeur prédéterminée de précontrainte, le bras 41 va s'allonger suivant la direction D. Pour ce faire, le bras 41 comporte, outre la partie d'extrémité proximale 61, une partie d'extrémité distale 81 et une partie centrale en 4 83.

20 La partie d'extrémité proximale 61 est d'orientation sensiblement parallèle à la direction principale D. Comme visible sur la figure 2, la partie d'extrémité distale 81 est également d'orientation générale parallèle à la direction principale D. Les parties d'extrémités 61 et 81 sont dans le prolongement l'une de l'autre. Il est à noter, comme visible sur la figure 1, que les parties 61 et 81 peuvent comporter des décrochements. La partie centrale en 25 83 présente deux extrémités opposées 85, raccordées aux parties d'extrémité 61 et 81. Elles comportent également un tronçon central arqué 87, s'étendant pratiquement sur 360°, et raccordant les extrémités 85 l'une à Faute. Les extrémités 85 sont en contact l'une contre l'autre au repos. En variante, les extrémités 85 sont séparées l'une de l'autre, au repos, par un interstice 89 de très faible largeur suivant la direction principale D.

30 Ainsi, quand le bras 41 est soumis à un effort de compression, les extrémités 85 portent l'une contre l'autre de telle sorte que le raccourcissement du bras 41 est sensiblement nul. Au contraire, quand le bras 41 est soumis à un effort de traction, tendant à éloigner le point proximal et le point distal l'un de l'autre suivant la direction principale, les extrémités 85 s'écartent l'une de l'autre. L'interstice 89 s'élargit. Cet 35 écartement se produit si, comme indiqué ci-dessus, l'effort de traction est supérieur à la valeur prédéterminée de précontrainte, par exemple 100 N.

3033383 8 Le fonctionnement du dispositif d'entrainement décrit ci-dessus va maintenant être détaillé. Le dispositif d'entraînement, notamment l'actionneur 37, est piloté par le calculateur 48. Le calculateur 48 est programmé pour mettre en oeuvre le procédé va être décrit ci-dessous.

5 Pour faire passer l'obturateur de la première position extrême à la seconde position extrême, l'actionneur entraine en rotation l'arbre de sortie 39, dans un second sens de rotation qui est le sens horaire dans l'exemple représenté (voir figure 2). Le mouvement de rotation de l'arbre de sortie 39 est transmis au pivot intermédiaire 50 par l'intermédiaire du ressort de torsion 65.

10 Le point proximal 47 du bras 41 est à son tour entrainé en rotation autour de l'axe de rotation R. Il est déplacé suivant une direction générale l'amenant vers l'axe de pivotement 29 de l'obturateur. Cette direction est sensiblement parallèle à la direction principale D. Du fait du mouvement du point proximal, le bras 41 est soumis à l'effort de 15 compression, suivant la direction principale D. Les deux extrémités 85 de la partie centrale en 4 83 sont déjà en contact l'une contre l'autre, de telle sorte que l'effort est transmis sans modification sensible de la longueur du bras 41. Le couple moteur transmis via l'arbre de sortie 39, le ressort de torsion 65 et le pivot intermédiaire 50, est transmis par le bras 41 au levier 31. Le bras 41 se comporte 20 comme une poutre rigide. Le levier 31 est entrainé en rotation autour de l'axe de pivotement 29, et entraine l'obturateur 17 en rotation jusqu'à sa seconde position extrême, qui est ici la position de bipasse. Il est à noter que le couple requis pour déplacer l'obturateur 17 jusqu'à la position de bipasse est réduit, du fait de la pression exercée, dans l'exemple représenté, 25 par les gaz d'échappement sur l'obturateur 17. Les gaz d'échappement sollicitent en effet l'obturateur 17 en rotation vers sa position de bipasse. Le mouvement du pivot intermédiaire 50 est bloqué quand l'obturateur 17 atteint sa seconde position, du fait que l'obturateur 17 vient en appui sur la portée d'étanchéité correspondante.

30 De manière avantageuse, l'actionneur 37 déplace ensuite en rotation l'arbre de sortie 39 dans le second sens d'au moins 3°, de préférence d'un angle compris entre 5° et 30°, encore de préférence d'un angle compris entre 10° et 20°, de manière à tendre le ressort de torsion 65 et à bloquer l'obturateur 17 dans sa seconde position extrême. L'actionneur 37 est ensuite stoppé, l'arbre de sortie 39 restant en position. Le 35 ressort de tension 65 sollicite donc en permanence l'obturateur 17 vers la seconde position extrême.

3033383 9 Ceci est particulièrement avantageux. En effet, les vibrations et les chocs subis par l'obturateur ne vont pas entrainer un décollement de l'obturateur, qui reste plaqué contre sa portée d'étanchéité sous l'effet de la force de rappel du ressort de torsion 65. Pour faire passer l'obturateur 17 de la seconde position extrême à la première 5 position extrême, l'actionneur 37 entraine l'arbre de sortie 39 dans un premier sens de rotation par rapport au support. Ce sens de rotation est, dans l'exemple représenté sur les figures, le sens anti horaire. Ce mouvement de rotation est transmis par le ressort de tension 65 au pivot intermédiaire 50. Le point proximal 47 est entrainé en rotation autour de l'axe de rotation 10 R, suivant une direction générale conduisant à éloigner ce point proximal de l'axe de pivotement 29 de l'obturateur. Ce mouvement s'effectue suivant une direction générale sensiblement parallèle à la direction principale D. Le levier 31 est entrainé par le bras 41, également dans un sens anti horaire autour de l'axe de pivotement 29. Le levier 31 entraine en rotation l'obturateur 17 autour 15 de l'axe de pivotement 29. L'obturateur 17 atteint alors sa première position extrême, et vient en butée contre le cadre 23. Le couple requis pour déplacer l'obturateur 17 en rotation dans le premier sens est plus élevé que dans le second sens, car les gaz d'échappement sollicitent l'obturateur vers la seconde position extrême.

20 Le pivot intermédiaire 50 n'est pas bloqué en rotation quand l'obturateur 17 atteint sa première position extrême, du fait de l'élasticité du bras 41. Au contraire, l'actionneur 37 continue à entrainer le pivot intermédiaire 50 en rotation autour de l'axe de rotation R, ce qui augmente progressivement l'effort de traction appliqué au bras 41. Quand cet effort de traction dépasse la valeur prédéterminée de précontrainte, le bras 41 s'allonge 25 parallèlement à la direction principale D. Ceci est obtenu par le fait que les deux extrémités 85 de la partie centrale en 0 83 du bras s'écartent l'une de l'autre, de telle sorte qu'un 'interstice 89 se crée entre les extrémités 85. Le mouvement de rotation du pivot intermédiaire 50 est bloqué quand le bras 41 vient en butée contre l'ergot 53 (voir figure 4).

30 Comme précédemment, l'actionneur 37 continue alors à entrainer l'arbre de sortie 39 en rotation dans le sens anti horaire, de manière à tendre le ressort de tension 65, et à bloquer l'obturateur 17 dans sa première position extrême. L'actionneur, après mise en butée du bras 41 contre l'ergot 53, déplace en rotation l'arbre de sortie 39 sur au moins 3°, de préférence sur un angle compris entre 5° et30°, encore de préférence sur un angle 35 compris entre 10° et 20°.

3033383 10 L'obturateur 17 est ainsi fortement sollicité en rotation vers sa première position extrême, c'est-à-dire contre le cadre 23. Ceci permet de maintenir l'obturateur 17 dans sa première position extrême, en dépit des chocs et des vibrations transmis à l'obturateur 17. La butée arrêtant le déplacement du bras 41 peut ne pas être l'ergot 53. Cette 5 butée peut être portée par le support 35, par le pivot intermédiaire 50, ou par toute autre structure. Selon un aspect important de l'invention, le bras 41 dans la première position extrême est orienté de sorte que : - l'axe de rotation R et le point proximal 47 définissent une seconde direction D' ; 10 - la direction principale D et la seconde direction D' forment entre elles un angle a inférieur à 45°. Cette situation est représentée sur la figure 6. L'angle a entre la direction principale D et la seconde direction D' est matérialisé sur cette figure.

15 Le bras 41 occupe alors une position qui peut être qualifiée de « point mort bas », par analogie avec le fonctionnement d'un embiellage. Cet agencement a pour effet qu'un faible effort de rotation transmis par l'actionneur 37 au pivot intermédiaire 50 produit une course importante en rotation du pivot intermédiaire au voisinage du point mort bas, une traction importante étant en 20 conséquence appliquée au bras 41. Ceci permet, avec un actionneur conçu pour produire une couple de sortie limitée au niveau de l'arbre de sortie 39, d'obtenir un couple beaucoup plus élevé au niveau de l'obturateur 17, à proximité de sa première position extrême. Par exemple, avec un couple de sortie de 0,7 newton mètre, il est possible 25 d'obtenir un couple de 3,5 newton mètre au niveau de l'obturateur 17 au voisinage de la première position extrême. Bien entendu, ce couple dépend de l'écartement entre l'axe de pivotement 29 et le point de liaison distal 43, et de l'écartement entre l'axe de rotation R et le point de liaison proximal 47. Toutefois, le choix d'un angle a réduit dans la première position extrême de 30 l'obturateur permet d'obtenir au niveau de l'obturateur un couple bien plus élevé qu'un dispositif d'entrainement du type décrit dans US 2009/0139 502, ayant les mêmes écartements. Il est à noter que le fait que le bras 41 soit élastique permet d'augmenter le couple appliqué à l'obturateur quand celui-ci est dans sa première position extrême.

35 En effet, l'angle a doit être réduit, mais doit rester supérieur à une valeur minimum. Cette valeur minimum correspond à l'effort de traction maximum que le bras 41 et l'arbre 3033383 11 de pivotement 29 sont susceptibles de supporter sans être endommagés. Il est donc nécessaire que le dispositif d'entrainement soit conçu de telle sorte que le pivot intermédiaire se bloque, compte tenu des tolérances de montage, dans une position où l'angle a est supérieur au minimum garantissant l'intégrité du dispositif.

5 Quand le bras 41 est rigide, il est nécessaire de prendre en compte une marge de sécurité relativement importante pour la position à laquelle le pivot intermédiaire se bloque, de façon à prendre en compte les tolérances de montage. Au contraire, quand le bras est flexible, la marge de sécurité pour la position finale du pivot intermédiaire peut être réduite, du fait que le bras va s'allonger si l'effort de traction qui lui est appliqué est 10 supérieur à la valeur prédéterminé de précontrainte. Les tolérances deviennent moins critiques. Il est ainsi possible de prévoir que le pivot intermédiaire se bloque pour un angle a plus faible qu'avec un bras rigide. Le couple transmis à l'obturateur 17 dans sa première position extrême peut ainsi être plus élevé. Le bras 41 joue un rôle de fusible. Ainsi, pour un bras 41 rigide, du type illustré sur ces figures 5 et 6, l'angle est de 15 préférence inférieur ou égal à 30°. Pour un bras 41 élastique, l'angle a est de préférence inférieur à 15°, encore de préférence inférieur à 10°. Le bras 41 est précontraint à une valeur correspondant au couple nominal souhaité pour l'obturateur 17 dans sa position d'échange de chaleur, mais inférieur à la traction entrainant la destruction du dispositif d'entrainement .

20 Le fait d'obtenir une démultiplication importante entre le couple généré par l'actionneur au niveau de l'arbre de sortie et le couple obtenu au niveau de l'obturateur 17 permet d'utiliser un actionneur de puissance plus faible, donc d'encombrement réduit. Il est à noter que toutes les pièces constituant le dispositif d'entrainement sont d'un faible encombrement.

25 Le dispositif d'entrainement peut être facilement adapté en fonction de la taille de l'obturateur et de la taille de l'échangeur de chaleur. Notamment, le couple peut être ajusté en jouant sur la géométrie des différents éléments constituant le dispositif d'entrainement, par exemple le bras 41, le levier 31 ou le pivot intermédiaire 50. La chaine cinématique est adaptable à différents types d'actionneur, puisqu'il ne 30 nécessite qu'une connexion adaptée entre le ressort de torsion 65 et l'arbre de sortie 39 de l'actionneur. Les efforts d'orientation radiale par rapport à l'axe de rotation R ne sont pas transmis du bras 41 aux éléments internes de l'actionneur, par exemple à l'arbre de sortie ou au palier de guidage de cet arbre de sortie. Ces efforts proviennent par exemple des 35 vibrations transmises par le véhicule, ou de la circulation pulsée des gaz d'échappement.

3033383 12 Les efforts radiaux appliqués au pivot intermédiaire 50 sont repris directement par la base 51 et le support 35. Le boîtier de l'actionneur, qui est généralement en plastique, est lui aussi protégé des efforts radiaux.

5 Par ailleurs, le ressort de torsion 65 assure un niveau supplémentaire de découplage de l'arbre de sortie 39 vis-à-vis des efforts radiaux. Le ressort de torsion permet de plus de solliciter élastiquement l'obturateur vers sa première position extrême ou sa seconde position extrême, en permanence. Ainsi, les vibrations appliquées à l'obturateur ne conduisent pas écarter l'obturateur de sa portée 10 d'étanchéité du fait de la force de rappel du ressort de torsion. Le ressort de torsion protège également l'actionneur des chocs résultant de l'arrivée de l'obturateur en butée à ses première et seconde positions extrêmes. Une variante de réalisation de l'invention va maintenant être décrite, en référence à la figure 5. Seuls les points par lesquels cette variante de réalisation diffère de celle des 15 figures 1 à 4 seront détaillés ci-dessous. Les éléments identiques ou assurant la même fonction seront désignés par les mêmes références dans les deux variantes de réalisation. Dans la variante de réalisation de la figure 5, le bras 41 est rigide. On entend par là qu'il ne comporte pas le tronçon central en 0 83.

20 Ainsi, dans la première position extrême de l'obturateur, le pivot intermédiaire 50 s'arrête en rotation du fait de la mise en butée de l'obturateur contre le cadre. Le pivot intermédiaire 50 ne s'arrête donc plus quand le bras 41 vient en butée contre un organe prévu à cet effet, par exemple contre l'ergot 53. Par ailleurs, la forme de la base 51 est différente de la forme illustrée sur les 25 figures 1 à 4. Le pivot intermédiaire 50 comporte deux disques 97 et 99 superposés l'un à l'autre. Les disques 97 et 99 sont solidaires en rotation autour de l'axe de rotation R l'un avec l'autre. Ils définissent entre eux une fente annulaire dans laquelle débat l'extrémité proximale 61 du bras 41. Le disque 97 porte les reliefs 71 permettant de solidariser en 30 rotation le ressort de torsion 65 et le pivot intermédiaire 50. Le disque 99 repose sur la base. Il est à noter que le dispositif d'entrainement pourrait comporter un levier classique en lieu et place du pivot intermédiaire. Ce levier classique pourrait ne pas être agencé de telle sorte que l'angle a soit de faible valeur dans la première position extrême de 35 l'obturateur.

3033383 13 Selon une autre variante de réalisation, l'arbre de sortie 39 pourrait être raccordé directement au pivot intermédiaire, sans interposition d'un ressort de torsion. Selon un autre aspect, indépendant, l'invention porte sur un dispositif d'entrainement d'un obturateur de vanne, le dispositif comprenant : 5 - un actionneur pourvu d'un arbre de sortie rotatif, - un bras ayant un point distal prévu pour être lié à l'obturateur ; - une chaine cinématique convertissant une rotation de l'arbre de sortie en un mouvement de rotation d'un point proximal du bras autour d'un axe de rotation, les points proximal et distal étant situés à des extrémités opposées du bras ; 10 caractérisé en ce que la chaine cinématique comprend un pivot intermédiaire lié en rotation à l'arbre de sortie et mobile en rotation autour de l'axe de rotation, le point proximal du bras étant lié au pivot intermédiaire en rotation autour de l'axe de rotation, le dispositif étant prévu pour entrainer l'obturateur entre des première et seconde positions extrêmes, le bras dans la première position extrême étant orienté de telle sorte que : 15 - les points de liaison proximal et distal définissent une direction principale ; - l'axe de rotation et le point proximal définissent une seconde direction ; - la direction principale et la seconde direction forment entre elles un angle inférieur à 45°. 20

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1.- Dispositif d'entraînement d'un obturateur (17) de vanne, le dispositif (1) comprenant : - un support (35) ; - un actionneur (37) pourvu d'un arbre de sortie (39) rotatif, l'actionneur (37) étant fixé au support (35) ; - un bras (41) ayant un point distal (43) prévu pour être lié à l'obturateur (17) ; - une chaîne cinématique (45) convertissant une rotation de l'arbre de sortie (39) en un mouvement de rotation d'un point proximal (47) du bras (41) autour d'un axe de rotation (12), les points proximal et distal (47, 43) étant situés à des extrémités opposées du bras (41) ; caractérisé en ce que la chaîne cinématique (45) comprend une liaison (49) du bras (41) au support (35), agencée pour guider le point proximal (47) du bras (41) en rotation autour de l'axe de rotation (R) et pour transmettre entre le bras (41) et le support (35) des efforts d'orientation radiale par rapport à l'axe de rotation (R).
2. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de rotation (R) est aligné avec l'arbre de sortie (39).
3. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chaîne cinématique (45) comprend un pivot intermédiaire (50) auquel le point proximal (47) du bras (41) est lié, la liaison (49) du bras (41) au support (35) comprenant une liaison pivot du pivot intermédiaire (50) au support (35) autour de l'axe de rotation (R).
4. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la chaîne cinématique (45) comprend un ressort de torsion (65), liant en rotation l'arbre de sortie (39) et le pivot intermédiaire (50).
5. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort de torsion (65) est agencé pour solliciter axialement le pivot intermédiaire (50) vers le support (35).
6. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif est prévu pour entraîner l'obturateur (17) entre des première et seconde positions extrêmes, le bras (41) dans la première position extrême étant orienté de telle sorte que : - les points de liaison proximal et distal (47, 43) définissent une direction principale (D) ; - l'axe de rotation (R) et le point proximal (47) définissent une seconde direction (D'), - la direction principale (D) et la seconde direction (D') forment entre elles un angle inférieur à 45°. 3033383 15
7. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras (41) est élastique suivant une direction principale (D) passant par les points proximal et distal (47, 43).
8. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 5 en ce que le dispositif est prévu pour entraîner l'obturateur (17) entre des première et seconde positions extrêmes, au moins l'une desdites positions étant définie par une butée contre laquelle le bras (41) vient en appui quand l'obturateur (17) arrive dans ladite position.
9. 9.- Ensemble comprenant une vanne (5) pourvue d'un obturateur (17), et un 10 dispositif (1) d'entraînement de l'obturateur (17) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
10. 10.- Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que la vanne (5) comporte un corps (9) délimitant un chemin de passage (11) de fluide, l'obturateur (17) étant monté dans le chemin de passage (11) pivotant par rapport au corps (9) autour d'un 15 axe de pivotement (29), l'obturateur (17) étant dissymétrique par rapport à l'axe (29) de telle sorte que le fluide exerce une pression tendant à faire pivoter l'obturateur (17) par rapport à l'axe (29) dans un sens de rotation déterminé.
11. 11.- Procédé d'exploitation d'un ensemble selon la revendication 9 ou 10, la chaîne cinématique (45) comprenant un pivot intermédiaire (50) auquel le point proximal 20 (47) du bras (41) est lié, et un ressort de torsion (65) liant en rotation l'arbre de sortie (39) et le pivot intermédiaire (50), le procédé comprenant les étapes suivantes : - déplacer l'obturateur (17) jusqu'à une première position extrême où l'obturateur (17) est en butée, en entraînant en rotation l'arbre de sortie (39) selon un premier sens ; - déplacer en rotation l'arbre de sortie (39) selon le premier sens d'au moins 3°, pour 25 tendre le ressort de torsion (65) et bloquer l'obturateur (17) dans la première position extrême.