DISPOSITIF ET RACCORD DE VIDANGE ET AERONEF LES COMPORTANT [01] DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [02] L'invention concerne un dispositif de vidange, un raccord associé incorporant un tel dispositif de vidange et un aéronef les comportant. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour vidanger un circuit de carburant d'un véhicule, par exemple d'un aéronef. [03] ETAT DE LA TECHNIQUE [4] Notamment pour des raisons d'entretien, les contenants de liquide, tels que les réservoirs ou les circuits de transport de liquide, sont souvent munis de moyens de vidange pour purger les liquides qu'ils contiennent. A cet effet, un dispositif de vidange, généralement positionné en un point bas du contenant de liquide, permet, dans sa position ouverte, la vidange de ces contenants. En dehors des opérations de vidange, le dispositif de vidange est dans sa position fermée et doit garantir qu'aucune fuite du liquide ne se produise. [5] Dans le cas des aéronefs, les dispositifs de vidange doivent supporter de fortes contraintes mécaniques et thermiques au cours des différentes phases de vol. Les dispositifs de vidange utilisés sont rudimentaires afin de supporter ces contraintes et éviter toute perte d'étanchéité. Ainsi, les dispositifs de vidange sont plus complexes et plus lents à mettre en oeuvre que les dispositifs de vidange de nouvelle génération qui sont employés dans d'autres secteurs d'activités. [6] En outre, la conception des aéronefs tenant compte d'importantes contraintes en termes d'agencement des équipements embarqués et les dispositifs de vidange devant être disposés dans un point bas des tuyauteries ou des réservoirs, ces dispositifs de vidange sont généralement difficiles d'accès et de manipulation. Ces difficultés d'accès et de manipulation impactent négativement le temps des opérations d'entretien et de maintenance des aéronefs. [7] OBJET DE L'INVENTION [8] La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. A cet effet, la présente invention vise, selon un premier aspect, un dispositif de vidange d'un liquide, le dispositif comportant un corps muni : - d'une ouverture de prise en charge adaptée à être solidarisée avec un contenant de liquide à vidanger et - d'un port de sortie du liquide ; le corps comportant une chambre reliant l'ouverture de prise en charge et le port de sortie ; le dispositif de vidange comportant, en outre, un piston possédant un axe longitudinal et traversant ladite chambre, ledit piston étant mobile le long de son axe longitudinal, sous la commande d'une poignée, entre : - une première position dans laquelle le piston obture l'ouverture de prise en charge et - une deuxième position dans laquelle le piston libère un passage de liquide entre l'ouverture de prise en charge et la chambre et permet ainsi l'écoulement du liquide à travers la chambre vers le port de sortie. [09] Ce dispositif de vidange est ainsi adapté à l'exigüité des aéronefs et à leur environnement sévère. De plus, l'utilisation d'un piston, plutôt que d'un obturateur rotatif, augmente la fiabilité du dispositif, notamment lors des variations de températures. Enfin, le mouvement de l'opérateur qui nécessite que peu de rotation de sa main, limite le volume libre à prévoir autour de la poignée et améliore la facilité et la rapidité de mise en oeuvre du dispositif, par rapport aux dispositifs de vidange connus. Le dispositif de vidange objet de la présente invention présente ainsi non seulement un encombrement mais aussi une facilité d'agencement, et peut être commandé manuellement par un opérateur avec un risque réduit de mauvaise manipulation ou de blessure. [10] Dans des modes de réalisation, le port de sortie est muni de moyens de fixations pour retenir alternativement : - un outil de maintenance amovible pour l'évacuation du liquide du contenant à vidanger ou - un obturateur amovible pour retenir le liquide dans la chambre. [11] L'obturateur assure ainsi l'étanchéité du dispositif, en cas d'oubli de manipulation de la part de l'opérateur pour faire retourner le piston à la première position en fin d'opération de vidange. [12] Dans des modes de réalisation, l'obturateur amovible comporte une élongation coopérant avec une excroissance latérale de ladite poignée pour interdire le changement de position de la poignée lorsque la position de la poignée correspond à la première position du piston. [13] On interdit ainsi le passage du liquide depuis le contenant à vidanger dans la chambre tant que l'obturateur amovible est en position. [014] Dans des modes de réalisation, l'excroissance latérale de la poignée est adaptée à interdire la fixation de l'obturateur sur le port de sortie lorsque la position de la poignée correspond à la deuxième position du piston. [15] On interdit ainsi que l'opérateur puisse achever les opérations de 20 vidange sans commander le retour du piston dans sa première position. [16] Dans des modes de réalisation, l'excroissance latérale de la poignée comporte une partie axiale venant se superposer à l'outil de maintenance lorsque la position de la poignée correspond à la deuxième position du piston. 25 [017] On interdit ainsi le démontage de l'outil de maintenance lorsque le piston est dans sa deuxième position. On évite ainsi des risques de fuite et on augmente la sécurité de l'opérateur car l'outil de maintenance ne peut pas être sous pression lorsqu'on le démonte. [018] Dans des modes de réalisation, la poignée comporte : 30 - des moyens de guidage adaptés à guider le déplacement du piston le long de son axe longitudinal et - des moyens de maintien adaptés à maintenir la poignée en position quand le piston est dans la première ou dans la deuxième position. [19] Grâce à ces dispositions, d'une part, l'opérateur n'a aucun effort à exercer sur la poignée pour maintenir le piston dans l'une de ses positions extrêmes et, d'autre part, la poignée ne peut commander le déplacement du piston sans une rotation initiale, ce qui permet à l'élongation latérale exposé supra d'interdire le mouvement du piston lorsque l'obturateur est en place. [20] Dans des modes de réalisation, le piston est adapté à atteindre la deuxième position par un déplacement le long de son axe longitudinal dans le sens opposé au sens d'un écoulement du liquide dans la chambre. [21] Grâce à ces dispositions, le liquide du contenant à vidanger fait pression sur la tête du piston, lorsque le piston est dans sa première position et contribue ainsi à l'étanchéité du dispositif de vidange. [22] Dans des modes de réalisation, le dispositif de vidange comporte un moyen élastique exerçant une force de rappel pour ramener le piston dans la première position. [23] Ce moyen élastique contribue à l'étanchéité du dispositif en dehors des opérations de vidange. [24] Dans des modes de réalisation, le piston est muni d'une tête dépassant latéralement autour de l'ouverture de prise en charge, un joint assurant l'étanchéité de la liaison entre la tête de piston et l'ouverture de prise en charge lorsque le piston est dans la première position. [25] Grâce à ces dispositions, le liquide du contenant à vidanger fait pression sur la tête du piston, lorsque le piston est dans sa première position et contribue ainsi à l'étanchéité du dispositif de vidange. [26] Dans des modes de réalisation, le piston est muni d'une tête présentant une section adaptée à une section de la chambre, la tête du piston dépassant de la chambre lorsque le piston est dans la deuxième position. [27] L'encombrement de ces modes de réalisation est ainsi réduit du côté de l'ouverture de prise en charge, puisque le piston ne dépasse pas de cette ouverture. Le dispositif peut ainsi être particulièrement compact. [28] La présente invention vise, selon un deuxième aspect, un raccord de tuyauterie pour circuit de transport d'un liquide, comportant un conduit de drainage débouchant à l'intérieur du raccord dans un volume de circulation du liquide et un dispositif de vidange objet de la présente invention, dont l'ouverture de prise en charge communique avec ledit conduit. [29] La présente invention vise, selon un troisième aspect, un aéronef 10 comportant au moins une tuyauterie de carburant dans lequel un point bas de ladite tuyauterie est équipé d'un dispositif de vidange objet de la présente invention ou d'un raccord objet de la présente invention [30] Les avantages, buts et caractéristiques particulières de ce raccord et de cet aéronef étant similaires à ceux du dispositif objet de la présente 15 invention, ils ne sont pas rappelés ici. [31] BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [32] D'autres avantages, buts et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite dans un but explicatif et nullement limitatif en regard des dessins annexés, dans lesquels : 20 [033] - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de vidange objet de la présente invention, en position fermée ; [034] - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de vidange illustré en figure 1, en position ouverte ; 25 [035] - la figure 3 est une vue en perspective du dispositif de vidange illustré en figures 1 et 2, monté sur un raccord de circuit de transport de liquide, en position fermée et muni d'une plaque d'obturation ; [036] - les figures 4 à 6 sont des vues du dispositif de vidange illustré en figure 3, selon la même perspective qu'en figure 3, illustrant trois étapes des 30 opérations de vidange ; [37] - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de vidange objet de la présente invention, en position fermée ; [38] - la figure 8 est une vue en coupe longitudinales du dispositif de vidange illustré en figure 7, en position ouverte ; [39] - la figure 9 est une vue en perspective éclatée du dispositif de vidange illustré en figures 7 et 8, monté sur un raccord d'un circuit de transport de liquide et [40] - la figure 10 représente, en coupe longitudinale partielle de dessous, un aéronef comportant un raccord objet de la présente invention. DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION [41] On a représenté, en figures 1 et 2, un premier mode de réalisation d'un dispositif de vidange 10 objet de la présente invention. Ce dispositif de vidange 10 comporte un corps 15 muni d'une ouverture de prise en charge 13 adaptée à être solidarisée avec un contenant (non représenté) retenant le liquide à évacuer, par exemple un réservoir ou une canalisation. Le corps 15 comporte aussi un port 12 de sortie du liquide et une chambre 19, dite "de circulation" reliant l'ouverture de prise en charge 13 et le port de sortie 12. [42] L'ouverture de prise en charge 13 est destinée à être raccordée, directement ou par l'intermédiaire d'un conduit, à une ouverture du contenant à vidanger. Un épaulement formant un siège 27 est ménagé entre l'ouverture de prise en charge 13 et la chambre de circulation 19. Pour améliorer l'étanchéité entre la chambre de circulation 19 et l'ouverture de prise en charge 13, quand le dispositif de vidange est dans sa position fermée, comme illustré en figure 1, un joint 29 est avantageusement agencé sur le siège 27. [43] Le dispositif de vidange 10 comporte, en outre, un piston 16 possédant un axe longitudinal A. Une poignée 17 est solidaire, au moins partiellement, du piston 16 et permet la mise en mouvement du piston 16 par un opérateur. Le piston 16 est ainsi mobile le long de son axe longitudinal A dans la chambre 19, sous la commande de la poignée 17, entre : - une première position, représentée en figure 1, dans laquelle le piston 16 ferme le passage entre l'ouverture de prise en charge 13 et la chambre 19 et - une deuxième position, représentée en figure 2, dans laquelle le piston 16 libère un passage entre l'ouverture de prise en charge 13 et la chambre 19 et permet ainsi l'écoulement du liquide à travers la chambre 19 vers le port de sortie 12. [044] Le piston 16 comporte un corps de guidage 20, globalement cylindrique, et une tête d'obturation 22, tronconique, coaxiaux d'axe de révolution A et agencés dans le prolongement l'un de l'autre. La poignée 17 est fixée, libre en rotation, à une extrémité libre EL du corps de guidage 20 par un dispositif de liaison 24 qui rend la poignée 17 partiellement solidaire du piston 16. Préférentiellement, le dispositif de liaison 24 est réalisé par une bague sertie à l'extrémité libre EL du piston 16 de sorte à bloquer en translation un palier qui permet de maintenir un degré de liberté en rotation entre la poignée 17 et le piston 16. On note que, dans le mode de réalisation illustré en figures 1 et 2, la poignée 17 n'est ainsi que partiellement solidaire du piston 16 puisqu'elle peut tourner autour de l'axe A alors que le piston 16 ne le peut pas, comme exposé infra. [045] La chambre de circulation 19 se poursuit, dans le corps 15 du dispositif de vidange 10, par une chambre de guidage 26 qui guide le mouvement du corps de guidage 20 du piston 16. On note que la chambre de guidage 26, le piston 16 et la poignée 17 présentent un axe longitudinal commun A, parallèlement auquel le piston 16 peut effectuer un déplacement sous la commande de la poignée 17 manipulée par un opérateur. [046] Le corps 15 s'étend entre une extrémité de raccordement ER et une extrémité libre PO d'où émerge l'extrémité libre EL du corps de guidage 20 du piston 16. La chambre de guidage 26 prend, en conséquence, naissance au niveau de l'extrémité libre PO et débouche dans la chambre de circulation 19 du corps 15. [47] La chambre de guidage 26 présente une section adaptée à une section du corps de guidage 20 du piston 16 de sorte que le corps de guidage 20 puisse coulisser dans la chambre de guidage 26 suivant la direction de l'axe A avec un jeu minimum. Préférentiellement, l'étanchéité entre la chambre de circulation 19 et la chambre de guidage 26 est réalisée au moyen d'au moins un joint torique 28 disposé dans une gorge 33 du corps de guidage 20. Dans des variantes (non représentées), un joint est disposé entre la poignée 17 et le corps 15. [48] Une goupille 36, maintenue dans la chambre de guidage 26 par la partie 38 du corps 15 coopère avec une rainure longitudinale 35 du corps de guidage 20 du piston 16. La goupille 36 interdit ainsi la rotation du piston 16 mais autorise son déplacement en translation le long de son axe A. On évite ainsi, lors de la manipulation de la poignée 17 par un opérateur, de vriller le joint 28, ce qui pourrait occasionner une perte d'étanchéité. De préférence, la rainure longitudinale 35 est réalisée par un usinage plat localisé. [49] La poignée 17 présente une forme généralement cylindrique ajustée pour entourer une partie cylindrique 38, de section droite circulaire, du corps 15. Cet agencement permet à la poignée 17 de se déplacer en translation parallèlement à l'axe A et en rotation autour de l'axe A, par rapport au corps 15. Une plaque de propreté 40, fixée sur l'extrémité libre de la poignée 17, protège le dispositif de liaison 24. L'ajustement de la forme intérieure de la poignée 17 sur la partie cylindrique 38 du corps 15 vise à éviter que des corps étrangers, des poussières ou des boues ne s'introduisent entre la poignée 17 et le corps 15 au risque d'en gêner le fonctionnement. Un élément élastique 30, par exemple un ressort hélicoïdal monté en compression, prenant appui entre l'extrémité libre PO du corps 15 et un fond 31 de la partie évidée de la poignée 17 induit une force de rappel du piston 16 vers sa première position et du dispositif vers sa position fermée. [050] La poignée 17 comporte de préférence au moins un évent 32 qui permet à un volume d'air emprisonné entre le corps 15 et ladite poignée 17 d'être ouvert sur l'extérieur et d'éviter que la mise en compression ou en décompression de ce volume d'air ne s'oppose aux déplacements de la poignée 17. [51] La chambre de circulation 19 présente une section de surface supérieure à la surface de la section correspondante du piston 16 de sorte qu'un liquide peut s'écouler dans le volume de la chambre de circulation 19 laissé libre par le piston 16, lorsque le piston 16 est dans la deuxième position illustrée en figure 2. [52] Ainsi, par le mouvement relatif de la tête d'obturation 22 et du siège 27, sous la commande de la poignée 17, le dispositif de vidange 10 autorise ou interdit la circulation d'un liquide entre l'ouverture de prise en charge 13 et le canal d'écoulement 12. [53] En variante (non représentée) du mode de réalisation illustré en figures 1 et 2, le joint 29 est agencé ou sur la tête d'obturation 22 du piston 16. [54] Le dispositif de vidange 10 est monté dans une position accessible en maintenance sur un point bas d'une tuyauterie d'un circuit qui doit pouvoir être vidangé. [55] La figure 3 montre que le corps 15 se termine, du côté de l'ouverture de prise en charge 13, par une face 51 plane. En figure 3, qui correspond au début des opérations de vidange, une plaque d'obturation 52 est fixée sur le port de sortie 12, et ferme, de manière étanche, le canal d'écoulement, le cas échéant par interposition d'un joint d'étanchéité. [56] Afin d'être guidée dans ses déplacements de translation et de rotation et de maintenir ses positions extrêmes, la poignée 17 comporte une rainure de guidage 61 qui coopère avec un ergot formé sur la surface externe de la partie 38 du corps 15. [57] Dans une forme préférée, la rainure de guidage 61 comporte trois portions de guidage 83, 84 et 85, les deux portions de guidage 83 et 85 étant sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe A alors que la portion de guidage 84 est sensiblement parallèle à l'axe A. La portion de guidage 83 permet de verrouiller le dispositif dans la position fermée. La portion de guidage 85 permet de verrouiller le dispositif en position ouverte. La portion de guidage 84 permet le déplacement du piston 16 entre ses deux positions extrêmes. [058] Ainsi dans les positions verrouillées, en particulier dans la position verrouillée ouverte, l'opérateur du dispositif de vidange 10 n'est pas tenu de maintenir une action sur la poignée 17 pendant l'opération de vidange. [59] Comme illustré en figure 3, en dehors des opérations de vidange, la poignée 17 est verrouillée et l'ergot du corps 15 est en appui sur l'extrémité fermée de la portion de guidage 83. La plaque d'obturation amovible 52, montée sur le corps 15, comporte une élongation s'étendant au-delà du port de sortie 12 pour bloquer en rotation une excroissance latérale 80 de la poignée 17. La rotation accidentelle de la poignée 17 est ainsi interdite, ce qui interdit son mouvement le long de l'axe A et évite l'ouverture du dispositif, la tête d'obturation 22 du piston 16 restant, dans sa première position, en appui sur le siège 27. [60] Dans cette position fermée, deux barrières étanches sont ainsi formées entre l'ouverture de prise en charge 13 et le port de sortie 12 et il est impossible de changer la position de la poignée 17 car sa rotation est bloquée par la plaque d'obturation 52 et sa translation est bloquée par l'ergot du corps 15. [61] Lorsqu'un opérateur de maintenance doit réaliser une opération de vidange par l'intermédiaire du dispositif de vidange 10, il réalise la séquence d'opérations suivante : 1 - L'opérateur dépose la plaque d'obturation amovible 52. 2 - L'opérateur monte, comme illustré en figure 4, sur le port de sortie 12, un outil de maintenance 58, prenant dans les figures la forme d'une plaque de vidange, sur lequel se raccorde un tuyau 59 destiné à laisser s'écouler le liquide qui doit être purgé, par exemple un tuyau souple qui draine le liquide vers un réservoir de récupération en vue d'un retraitement ultérieur des résidus drainés. 2 9876 14 11 3 - L'opérateur déverrouille la position du piston 16 par une première rotation de la poignée 17, illustrée par la flèche F1 en figure 4. Cette rotation de la poignée 17 est rendue possible par la dépose de la plaque d'obturation amovible 52. L'ergot du corps 15 suit, dans cette rotation, 5 la portion de 83 de la rainure de guidage 61. 4 - Comme illustré en figure 5, l'opérateur déplace ensuite la poignée 17 vers le corps 15 en translation, représentée par la flèche F2, parallèlement à l'axe A, pour contrer l'effort de rappel de l'élément élastique 30 et déplacer le piston 16 jusqu'à sa deuxième position illustrée en figure 2.
10 L'ergot du corps 15 suit, pendant cette translation, la portion 84 de la rainure de guidage 61. 5 - Comme illustré en figure 6, l'opérateur déplace ensuite la poignée 17, par une nouvelle rotation représentée par la flèche F3, dans une position verrouillée correspondant à la deuxième position du piston 16 et à 15 l'ouverture du dispositif 10. L'ergot du corps 15 suite, dans cette rotation, la portion 85 de la rainure de guidage 61. [62] A partir du début de la première rotation illustré en figure 4, le remontage de la plaque d'obturation amovible 52 est impossible en raison de l'interaction de la plaque d'obturation amovible 52 avec l'excroissance 20 latérale 80 de la poignée 17. [63] On observe, dans les figures 1 à 6, que l'excroissance latérale 80 de la poignée 17 comporte une partie cylindrique 81 d'axe parallèle à l'axe A et avançant vers l'ouverture de prise en charge 13. Cette partie cylindrique 81 vient, à partir de la translation de la poignée 17 illustrée en figure 5, 25 chevaucher la plaque de vidange 58 et, préférentiellement, l'un de ses moyens de fixation sur le corps 15, représenté dans les figures 3 à 6 par une vis à tête hexagonale. Ainsi, dès que le dispositif 10 est en position ouverte et que la plaque de vidange 58 peut être sous pression du liquide à purger, l'opérateur ne peut plus retirer la plaque d'obturation 58. Les risques de fuite 30 de liquide à purger sous pression sont ainsi réduits et la sécurité de l'opérateur est ainsi renforcée. [64] Lorsque l'opérateur de maintenance constate que la vidange est terminée, il ferme le dispositif de vidange 10 en utilisant la poignée 17 suivant une procédure inverse de celle d'ouverture. Puis, il démonte la plaque de vidange 58 et remonte la plaque d'obturation amovible 52 qui vient compléter l'étanchéité et garantir que la poignée 17 est bien placée dans la position fermée. [65] Les figures 7, 8 et 9 montrent un deuxième mode de réalisation du dispositif de vidange 10'. Dans ce deuxième mode de réalisation, la chambre de circulation 19' comporte, au moins du côté de l'extrémité ER' du corps 15', une partie cylindrique terminale dans laquelle coulisse une tête d'obturation 72 d'un piston 16'. [66] Dans la position fermée du dispositif 10', la tête d'obturation 72 est située dans la partie ajustée de la chambre de circulation 19' où il assure une étanchéité entre la chambre de circulation 19' et l'ouverture de prise en charge 13. A cet effet, la section de la tête d'obturation 72 est ajustée à la section de la partie cylindrique de la chambre de circulation 19'. Dans la position ouverte du dispositif 10', illustrée en figure 8, la tête d'obturation 72 sort de la chambre de circulation 19' de sorte que le liquide à purger peut s'écouler depuis l'ouverture de prise en charge 13 vers la chambre de circulation 19' puis vers le port de sortie 12. [67] Autant que de besoin, un joint racleur (non représenté) est monté par exemple sur la tête d'obturation 72 pour obtenir l'étanchéité souhaitée en position fermée. [68] Avantageusement, un épaulement 71 réalisé sur le piston 16' à la jonction du corps de guidage 20 forme une butée d'arrêt du piston 16' dans la position fermée. Dans ce cas, une étanchéité entre la chambre de circulation 19' et la chambre de guidage 26 peut être assurée par un joint (non représenté) porté par l'épaulement 71. [69] Pour des raisons de réalisation, de montage et d'entretien, le 30 dispositif de vidange 10' comporte avantageusement un élément de tuyauterie tel qu'un raccord qui peut être inséré dans le circuit de transport de liquide. [70] La figure 9 est une vue en perspective éclatée du dispositif de vidange 10' illustré en figures 7 et 8, monté sur un tel raccord 45, dans une position accessible en maintenance et sur un point bas du circuit qui doit être vidangé. On note que la poignée 17 n'est que partiellement représentée en figure 9. [71] Dans l'exemple illustré, la face d'extrémité du corps 15', comportant l'ouverture de prise en charge 13, comporte également une platine 51 comportant des alésages. Des moyens de fixation traversent les alésages de la platine 51 pour fixer le corps 15' sur une face 70 du raccord 45. Un alésage de drainage 50 traversant le raccord 45 est ménagé dans la face 70 du raccord 45 afin que le liquide contenu dans le raccord 45 puisse circuler jusqu'à l'ouverture de prise en charge 13 du corps 15'. [072] Le raccord 45 permet ainsi que le dispositif de vidange 10' ne perturbe pas l'écoulement du liquide dans le circuit, lorsque le dispositif de vidange 10' est en position fermée, et ne provoque ainsi aucune perte de charge de l'écoulement dans ce circuit. Le raccord 45 permet d'intégrer le dispositif de vidange 10' sans nécessiter de tuyau de déportation, limitant ainsi les risques de fuite du circuit. Le raccord 45 peut également être réalisé pour remplacer un raccord conventionnel dans un circuit sans autre modification de du circuit. [73] En outre, le dispositif de vidange, 10 ou 10' est simple à utiliser par l'opérateur et répond aux contraintes d'agencements des véhicules tels que les aéronefs. [74] La figure 10 représente un aéronef 90 comportant des réservoirs de carburant 91 et un circuit de circulation 92 de liquide depuis les réservoirs 91 vers des réacteurs 93. Un raccord 45 et un dispositif 10 sont positionnés sur le circuit 92, à un point bas et accessible pour les opérations de vidange.30