Brevet FR2039326A1 — publié le 19710115

L'invention est relative à un ensemble à soupape particulièrement avantageux pour des récipients de débit et qui est constitué par un disque à soupape, par un disque perforé élastiquement flexible formant le joint et par une soupape à membrane élastiquement rigide tandis que le disque de soupape est matricé à partir d'une tôle et sert à relier l'ensemble à soupé par sertissage au récipient de débit, le disque perforé est destiné à procurer l'é- étanchéité. De ce fait le disque perforé doit être réalisé en matières pouvant être vulcanisées. La vulcanisation réticule les macromolécules de matières brutes ou synthétiques dilatables, de manière que ces matières deviennent entièrement étanches et imperméables. Cependant, la vulcanisation accroît considérablement le prix de la soupape.Pour cette raison on a essayé de construire le disque perforé de manière qu'il n'exige pas plus de masse que celle nécessaire pour obtenir l'étanchéité nécessaire. Toutefois, en pratique il n'a pas été possible de renoncer à des masses d'étanchéité vulcanisées. L'invention vise à permettre que des matières synthétiques, non-vulcanisées, puissent être utilisées pour la réalisation des disques perforés, et ce, malgré leur perméabilité, et à exploiter les propriétés de ces disques perforés en association avec une membrane élastiquement rigide. Du fait que les forces élastiques très différentes entre le disque perforé et la membrane se complètent, l'invention permet d'obtenir une meilleure efficacité. Ceci est obtenu du fait que le disque-perforé élastiquement flexible est équipé d'une rainure annulaire dans laquelle s'enclendhe la soupape à membrane -élastiquement rigide, afin de former ainsi l'enveloppe de soupape. Le disque perforé paut être réalisé tant en matière vulcanisée qu'en matière non-vulcanisée, il suffit que cette matière soit élastiquement flexible. La soupape membrane peut être réalisée en une matière synthétique élastiquement rigide eu en une matière métallique. I1 suffit que cette matière présente une élasticité propre élevée. Conformément à l'invention, le disque perforé élastiquement flexible entoure, à l'extérieur et à l'intérieur,ltouverture centrale du disque de soupape et s'étend sur toute la face intérieure du disque de soupape, y compris le rebord. Dans ce type de construction, le disque perforé est fermement accroché au bord intérieur de l'ouverture du disque de soupape,étant donné qu'il entoure ce bord à l'extérieur et à l'intérieur. Etant donné que les frais d'un disque perforé réalisé en une matière non-vulcanisée sont considérablement plus faibles, il est possible de choisir une exécution dans laquelle le disque perforé s'étend sur toute la face intérieure du disque de soupape ainsi que sur le rebord. Conformément à l'invention, les voies de passage perméables au gaz dans la matière constituant le disque perforé sont d'une longueur telle, et la surface est à l'abri de l'influence directe du gaz ou est comprimée à des points d'étanchéité particulièrement soumis à ce risque, plus particulièrement en utilisant des joints à labyrinthe connus,de manière que l'étanchéité des obturations puisse être garantie. Etant donné que, conformément à l'invention, la soupape à membrane est enclendhée sous une pression d'application dans le disque perforé qui, dans ce- cas, sert d'enveloppe de soupape,on obtient dans la rainure annulaire, la coopération voulue entre les propriétés élastiques différentes. Les deux propriétés se complètent. Pour la soupape à membrane elle-même il est possible d'utiliser une matière particulièrement dure,étant donné que cette matière est noyée d'une manière élastiquement flexible dans la rainure élastiquement flexible ; par ailleurs, la matière élastiquement flexible constituant le disque perforé est soumise à une pression d'application élevée à l'endroit de la rainure annulaire, de manière que la perméabilité au gaz ne puisse plus agir d'une façon nuisible. Etant donné que, de manière connue en soi,la soupape à membrane est équipée d'une lèvre d'étanchéité annulaire qui s'appuie contre le disque perforé d'une manière étanche, il se forme, entre la membrane et le disque perforé, un large espace annulaire qui est rempli de-la matière contenue dans le récipient,par exemple une boisson. Cette matière de remplissage est soumise à la pression intérieure élevée du récipient da débit et empêche que le gaz entre en contact avec le disque perforé à l'endroit de cette grande étendue de ce dernier. Conformément à l'invention, l'ouverture centrale-du disque perforé élastiquement flexible est muni d'un filetage qui peut être destiné à un adapteur fileté, par exemple,du dispositif de soutirage ou d'un bouchon protégeant la soupape lorsqu'elle n'est pas utilisée. Plus particulièrement lorsque la face active de la soupape à membrane est soumise à des pressions intérieures élevées l'adapteur fileté d'un dispositif de soutirage peut être muni d'un filetage supérieur et d'un couvercle fileté. Ce dernier agit par une broche disposée axialement sur la soupape et qui sert à l'ouverture ou à la fermeture delaou des soupapes. Suivant une autre forme d'exécution de l'invention, le bord intérieur de l'ouverture supérieure du disque de soupape et qui est entouré à l'intérieur et à l'extérieur par un disque perforé élastiquement flexible, est munie d'au moins une lèvre annulaire élastiquement flexible. Ceci permet l'encastrement aisé d'un adapteur qui est mobile tant dans le sens vertical que dans le sens latéral. La particularité de la soupape à membrane permet d'obturer l'ouverture du récipient de débit au-dessus de la membrane,de nanière qu'il ne se forme pas d'espace mort. Cec-i représente une importance particulière lorsqu'il s'agit de matières périssables telles que de la bière, du lait ou similaires desquelles aucun résidu ne peut subsister dans l'ouverture du récipient de débit après le remplissage. A cette fin, une ouverture supérieure tubulaire lisse du disque perforé et un tube adapteur lisse correspondant de la tête de remplissage et inséré dans l'ouverture -sont particulièrement appropriés. Un développement de l'invention propose- que la soupape à membrane soit munie d'une autre soupape à l'intérieur de la lèvre d'étanchéité annulaire, lorsque ceci est souhaitable pour des remplissages spéciaux. Cette soupape supplémentaire peut également servir Ç éliminer des surpressions- inadmissibles lors du remplissage. Dans, ce caa, -la soupape centrale-peut Etre réalisée sous la forme d'une soupape de retenue, tandis que la tête de remplissage est munie d'une soupape de surpression. Suivant une autre forme d'exécution, la. soupape à membrane plate est munie, à la place d 'un disque égalem,ent plat et d'un joint annulaire, d'un prolongement en forme de,c8ne.tr,onqué qui, avec un cône creux correspondant prévu dans la face d'étanchéité élastiquement flexible comme siège de soupape, forme une obtu -ration à soupape. Cette obturation est plus particuliBrement appropriée aux matières de remplissage pulvérulentes, par exemple, le bicarbonate de sodium dans les extincteurs. Dans ce cas, la soupape doit obturer hermétiquement avec certitude même sous des pressions intérieures particulièrement élevées et, lors de l'ou- verture, elle doit former une évacuation d'un maximum de largeur. L'invention qui réside dans le fait que le disque perforé élastiquement flexible de l'enveloppe de soupape est destiné à la soupape à membrane et entoure le disque de soupape, formant l'obturation du récipient, de l'extérieur et de l'intérieur, est plus particulièrement avantageuse lorsqu'elle est utilisée pour des bouchons filetés formant l'obturation de fûts. Conformément à l'invention, ces bouchons sont réalisés de manière à pouvoir loger, de préférence, une soupape à deux voies de façon qu'ils assument une nouvelle fonction et permettent, en outre, de supprimer le trou de bonde. Jusqu'à présent, ces bouchons n'ont été utilisés que pour l'obturation de la bonde en utilisant une patte de bonde, ou bien le bouchon fileté dans la bonde était perré à l'aide de l'outil perçage approprié. Grâce à l'invention, la patte de bonde et l'outil de perçage sont également superflus. De ce fait, les désavantages associés à ces pièces sont éliminés par l'invention. Les pattes de bonde ont été utilisées jusqu'à présent pour permettre que le bouchon fileté cônique puisse être rapidement vissé, par une faible rotation, sur le filetage également c8nique de la douille encastrée dans la paroi du fût. A chaque remplis- sage du fût il fallait remplacer les pattes de bonde. Les frais associés à ce fait sont donc également éliminés. De même, l'outil de perçage devait être retiré lors d'un nouveau remplissage et avant sa mise en place il devait être soigneusement nettoyé des résidus de bière qui pouvaient y adhérer. Malgré tout il fallait craindre un risque d'infection par l'insertion de l'outil de perçage. Grâce à l'invention, tous ces désavantages sont éliminés, et ce, du fait que le disque perforé entoure le filetage extérieur au moins partiellement, tandis qu'il s'applique intimement contre la face inférieure d'un bouchon fileté destiné à obturer des récipients, des fûts ou similaires et forme l'enveloppe de soupape sous un passage prévu dans le fond du bouchon fileté. Avantageusement, la soupape }sot constituée par une membrane élastiquement rigide qui s'enclenche, par exemple, dans une rainure annulaire prévue dans la partie inférieure du disque perfo rét Avantageusement, cette partie inférieure du disque perforé est l?roteg6e du fait qu'elle est entourée par un bord inférieur, en forme de col, du bouchon fileté. Conformément à l'invention, la face inférieure du bouchon fileté est réalisée de manière qu'il soit possible d'y disposer une soupape, alors que la face supérieure du dit bouchon est munie d'une fermeture à baïonnette servant à recevoir un adapteur de soutirage. Cette exécution à fermeture à baionnette est prévue pour les adapteurs de soutirage métalliques utilisés dans les débits de boisson commerciaux. Pour l'usage privé de petits fûts ou boîtes, on prévoit, dans l'ouverture de passage, un filetage sur lequel se visse un simple adapteur qui peut être réalisé en matière synthétique. Auz dessins annexés, les figs. là 7 représentent différents exemples d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 représente une coupe d'un récipient 1, par exemple d'une boîte à bière. Le couvercle et le fond de la boîte sont repliés vers l'intérieur de manière que les boîtes puissent être empilées les unes sur les autres. Au centre du couvercle de boîte est prévue une ouverture délimitée par le rebord 2 et qui est obturée par un ensemble à soupape. A l'intérieur di disque de soupape 3 est prévu un disque perforé 4 en une matière élastiquement flexible. Ce disque entoure en 5 le bord d'ouverture central intérieur, légèrement replié, du disque de soupape 3. Le disque de soupape 3 est replié vers le bas à l'endroit de son bord extérieur 6, de manière qu'en engageant le bord intérieur du disque perforé 4 élastiquement flexible, il puisse être pressé fermement contre le rebord 2.Afin d'accroître l'effet d'étanchéité, le disque perforé 4 est muni de gorges d'étanchéité 7 à la manière d'un joint à labyrinthe. Le disque perforé élastiquement flexible 4 entoure également le côté intérieur du rebord 2 et il est muni d'une rainure annulaire 10 dans laquelle le bord extérieur de la soupape à membrane élastiquement rigide 14 s'enclenche élastiquement. De cette manière le disque perforé 4 forme l'enveloppe de soupape. L'élasticité rigide de la membrane 14 est complétée par l'élasticité flexible de la matière constituant le disque perforé 4 et, par la pression d'application qui se manifeste ainsi, elle sert à procurer l'étanchéité à ce point. La membrane 14 est munie de trois gorges d'étanchéité à bord aigu qui, sous l'effet de leur élasticité propre et du matelas de pression gazeux, se pressent dans le disque perforé élastiquement flexible 4. Ce dernier est muni, à son bord intérieur 5,de ivres d'étanchéité continues 16 contre lesquelles les adapteurs du tube de soutirage ou de la tête de remplissage s'appliquent d'une manière étanche. Dans la forme d'exécution représentée, la soupape à membrane 14 est munie au centre d'un prolongement en forme de gobelet et d'une autre soupape à membrane 15 située dans le dit prolongement. Cette soupape coopère avec un conduit de surpression traversant la tête de remplissage et qui, à une de ses extrémités, est équipé d'ouvertures de passage et, à son autre extrémité, d'une soupape de surpression. La fig. 2 est une variante d'exécution de la soupape. Cette forme d'exécution est plus particulièrement destinée pour la pulvérisation de matières pulvérulentes, par exemple des extincteurs. A la place de la lèvre d'étanchéité annulaire, la membrane 14 présente un bombage cônique 31 qui, avec une structure c8nique 32- correspondante du disque perforé élastiquement flexible 4, forme l'obturation à soupape. La soupape 14 est ouverte du fait que la broche centrale 13 agit, par un mouvement de vissage du couvercle 12, sur le centre du bombage cônique 31 et soulève ce dernier, vers le bas, de son siège de soupape 32. De ce fait, il se forme une ouverture de sortie 33 sous la forme d'un manteau cônique qui permet d'obtenir un large passage de sortie. La fig. 3 représente une coupe d'une partie de la paroi 34 d'un fût/eae la douille filetée 35 noyée dans cette paroi. Dans la forme d'exécution représentée, la douille filetée est munie d'un filetage cynique 36. La fig. 4 représente tant une coupe dXutune vue en plan du bouchon fileté 37. A la face supérieure 38 du bouchon fileté 37 est prévue une femmeture à baîonnette 39. L'ouverture de passage 40 est munie d'un filetage 41 et au bord inférieur extérieur 42 elle est réalisée de manière que le bord d'ouverture intérieur 44 du disque perforé 43 puisse s'enclencher fermement dt de manière étanche dans la dite ouverture. La fig. 5 représente une coupe de l'éxécution particulière du disque perforé 43 en une matière synthétique élastiquement flexible et dont la partie supérieure est destinée à former le joint entre le bouchon fileté 37 et la douille 35. Lors de l'utilisation de filetages cOniques, ce qui est le cas dans le présent exemple, représenté aux figs. 3 à5, la partie supérieure du disque perforé 43 remplace la patte de bonde usuelle actuellement. La partie inférieure du disque perforé 43 est réalisée de manière que par son bord d'ouverture intérieur 44 elle puisse s'enclencher dans l'ouverture de passage 40. Le disque perforé 43 est prolongé en forme de col vers le bas et forme une rainure annulaire 45 dans laquelle s'enclenche la soupape à membrane 46. La fig. 6 représente une coupe et une vue en plan de cette soupape à membrane 46. Le bord extérieur 47-de la soupape à membrane 46 est destiné à l'enclenchement. Le bourrelet-annulaire 48 forme la soupape à membrane 46. A l'extérieur de ce bourrelet annulaire 48 est prévue l'ouverture de passage 49 pour le tube montant 50. Afin d'obtenir le passage d'un maximum de largeur, l'ouverture est allongée et s'adapte à l'arrondi de la membrane 46. Au centre du bourrelet annulaire 48 est prévu un renfoncement en forme de gobelet 51 qui est muni d'ouvertures de-passage latérales 52 qui peuvent être obturées a la manière d'une soupape par un joint en tuyau. Ce joint en tuyau connu en soi n'est pas représenté pour plus de simplicité. La fig. 7 représente une coupe de l'assemblage des pièces individuelles représentées aux figs. 3 à 6. REVENDICATIONS, 1.- Ensemble à soupape pour récipients de débit tels que vaporisateurs à main, récipients à boisson ou similaires, et constitué par un disque de soupape, par un disque perforé élastiquement flexible et par une soupape à membrane élastiquement rigide, caractérisé en ce que le disque perforé élastiquement flexible(4) est équipé d'une rainure annulaire (18) dans laquelle s'enclenche la soupape à membrane (14), de manière pue le dit disque perforé serve comme enveloppe de soupape. 2.- Ensemble à soupape suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le disque perforé élastiquement flexible entoure le bord (5) de l'ouverture centrale du disque de soupape (3) à l'extérieur et à l'intérieur et s'étend sur toute la face intérieure du disque de soupape Jusqu'au bord de sertissage (6) de ce dernier. 3.- Ensemble à soupape suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le disque perforé élastiquement flexible est réalisé en une matière synthétique non-vulcanisée et qu'il est exécuté de manière que les voies de passage du gaz soient d'une longueur telle et que les points d'étanchéité plus particulièrement soumis à un risque soient comprimés ou protégés de façon à garantir l'étanchéité de l'obturation. 4.- Ensemble à soupape suivant las revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'aux points d'étanchéité particulièrement critiques le disque perforé élastiquement flexible est muni de joints à labyrinthe (7). 5.- Ensemble à soupape suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le disque perforé élastiquement flexible est muni d'un filetage (8) destiné à l'application d'un adapteur fileté du dispositif de soutirage. 6.- Ensemble à soupape suivant les revendications 1, 2 et 5, caractérisé en ce que l'adapteur, fileté est muni additionnellement d'un filetage supérieur et d'un couvercle fileté qui, au moyen d'un broche axiale, engendre l'ouverture ou la fermeture de la ou des soupapes. 7.- Ensemble à eoupape suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le bord intérieur de l'ouverture supérieure da disque perforé est muni d'au moins une lèvre annulaire élastiquement flexible (16) qui garantit une insertion étanche d'un adapteur de soutirage mobile tant dans le sens vertical que dans le sens latéral. 8.- Ensemble à soupape suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ltouverture centrale du disque perforé et le tube adapteur de la tubulure de remplissage sont lisses et s'engagent d'une maniere étanche l'un dans l'autre. 9.- Ensemble à soupape suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'ouverture centrale du disque perforé peut être obturée par un bouchon d'ajustage qui, de préférence au moyen d'une patte de retenue, maintient le dispositif de soutirage dans le bombage du couvercle de la boîte formant le récipient de débit. 10.- Ensemble à soupape suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le bouchon d'ajustage ne peut être éliminé de l'ouverture que par l'arrachage des lignes perforées. 11.- Ensemble à soupape suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la soupape à membrane est réalisée sous la forme d'une soupape cônique munie d'un prolongement troncônique, tandis que le disque perforé élastiquement flexible présente un slcgo de soupape cônique correspondant. 12.- Ensemble à soupape suivant la revendication 1, carac térisé en ce que le disque perforé entoure intimement le filetage extérieur et la face inférieure d'un bouchon fileté destiné à l'obturation de récipients, tandis qu'en-dessous d'un passage prévu dans le fond du bouchon fileté, le dit disque perforé forme l'enveloppe de soupape. 13.- Bouchon fileté destiné à des fûts ou similaireg,carac- térisé en ce que sa face inférieure est réalisée de manière à permettre la disposition de la soupape, tandis que sa face supérieure est munie d'une fermeture a baîonnette sur laquelle s'applique un adapteur de soutirage. 14.- Bouchon fileté suivant la revendication 13,caractérisé en ce que l'ouverture de passage est munie d'un filetage sur lequel se visse un adapteur de soutirage.