Brevet FR2276526A1 — publié le 19760123

La présente invention,dQe à la collaboration de M. Henri Charles GALLES, se rapporte à un clapet de retenue de pression à double effet, plus particulièrement destiné à un dispositif de dégazage d'un réservoir à carburant équipé d'un moyen anti-pollution. Afin d'éviter que les vapeurs d'essence consécutives à une élévation de température d'un tel réservoir, ne se répandent dans l'atmosphère, on utilise un bouchon de remplissage fermant hermétiquement, ce qui implique un dispositif annexe de mise à la pression atmosphérique du contenu du réservoir. Ceci est obtenu au moyen d'une canalisation partant de la partie supérieure du réservoir et se dirigeant vers un récipient contenant du charbon actif, appelé "canister", qui fixe les vapeurs d'essence entratnées par le surcroit de gaz qui s'échappe du réservoir, de telle façon qu'après ce traitement, le gaz rejeté dans l'atmosphère soit complètement dépollué. I1 est cependant nécessaire de prévoir entre le réservoir de carburant et le canister une capacité d'expansion destinée à recueillir puis à restituer au réservoir, un certain volume de carburant qui, dans certaines conditions, s'en trouve expulsé et qui sans cela inonderait le canister. Selon la demande de brevet français nO 74/07.100 aux noms des demanderesses la capacité d'expansion est intégrée à l'inté- rieur même du réservoir de carburant, cette capacité étant simple ment constituée par le volume libre compris entre le niveau maximum de remplissage en carburant du réservoir et la face interne de la paroi supérieure de ce réservoir. A cet effet le réservoir de carburant comporte un tube antirefoulement reliant sa partie supérieure interne à l'extrémi- té supérieure de la pipe de remplissage, laquelle est munie d'un bouchon de remplissage étanche, et ce tube antirefoulement plonge d'une quantité de longueur déterminée dans le réservoir afin de maintenir le niveau de remplissage en carburant à une valeur maximale permettant d'engendrer le volume libre constituant la capacité té d'expansion. Le réservoir de carburant est relié-au canister à l'aide d'une canalisation unique avec interposition d'une valve de dégazage fixée sur sa paroi supérieure, et isolant l'intérieur dudit réservoir dans une plage donnée de pressions internes. Cette valve de dégazage essentiellement composée d'un boitier comprenant une membrane munie d'un orifice de faible dimension et surmontés par un clapet à deux voies taré par un ressort s' avère relativement complexe donc coQteuse. Par ailleurs, il n'est pas toujours possible de placer ladite valve au centre de la paroi supérieure du réservoir, soit par manque de place ou pour cause d inaccessibilité, et en outre > pour un fonctionnement correct du dispositif, il est souhaitable que ladite valve ne soit en aucun cas immergée dans le carburant, quelle que soit l'assiette du véhicule. Le clapet de retenue de pression à double effet, objet de la présente invention, a été conçu en vue d'équiper une valve de dégazage répondant aux conditions énumérées ci-dessus. Conformément à l'invention le clapet réalisé en une seule pièce et en matériau élastique moulé, comporte une paroi centrale de part et d'autre de laquelle s'étendent axialement deux chambres débouchant chacune librement par une extrémité opposée dudit clapet dont l'autre extrémité présente une fente sans épaisseur susceptible de s'ouvrir sous l'effet d'une pression suffisante régnant dans l'une ou l'autre des chambres. La valve de dégazage ainsi réalisée, à l'aide du clapet de retenue de pression à double effet suivant l'invention, permet donc par des moyens simples et peu couteux de limiter la pression ou la dépression dans le réservoir et de réguler l'acheminement des vapeurs de carburant vers le canister, tout en offrant une grande liberté de positionnement de ladite valve par rapport au réservoir. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe longitudinale suivant la ligne 1-1 de la figure 2 d'un clapet selon l'invention. La figure 2 est une vue en bout du clapet suivant l'inventison. la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une valve de dégazage d'un réservoir à carburant équipée dudit clapet. La figure 4 est une vue montrant la position de ladite valve de dégazage dans le circuit de dégazage du réservoir à car bu- rant. Aux figures 1 et 2 on a représenté un clapet constitué d'une paroi centrale i de part et d'autre de laquelle s'étendent axialement deux chambres 2 et 3 débouchant librement en 4 chacune par une extrémité opposée dudit clapet, chacune desdites chambres étant délimitée par la paroi centrale 1 et par une paroi semi-cylindrique 5 présentant du coté opposé à ltou- verture libre 4 un fond constitué par une paroi sensiblement inclinée à 45 degrés et se raccordant à la paroi centrale 1 par une bordure élastique 7 comportant une fente 8 sans épaisseur susceptible de s'ouvrir sous l'effet d'une pression suffisante régnant dans l'une ou l'autre des chambres 2 et 3. Ainsi le clapet présente une forme extérieure générale cylindrique (fig. 2) de telle sorte qu'il peut être introduit sans Jeu latéral dans un conduit cylindrique, en isolant l'une de l'autre les deux extrémités du conduit par la paroi centrale 1. Si l'on admet un fluide sous pression dans le sens PI, ladite pression tend à écarter la fente 8 de la chambre 3 de manière à laisser passer le fluide, ainsi qu'à pincer la bordure élastique 7 de la chambre 2 afin de rendre la fente 8 correspondante d'autant plus hermétiqu6 que la pression est élevée. Si le-fluide sous pression est admis dans le sens F2 inverse de Fl les conditions de passage et dtobturation du-elapet sont inverse. te clapet ainsi constitué est donc un clapet à doubie effet réalisé en une seule pièce et constitué d'un matériau élastique moulé tel qu'un élastomère, donc de réalisation simple et peu comateuse en production de série. La figure 3 représente un mode d'utilisation particulier de ce clapet, dans lequel il est associé à une valve de dégazage d'un réservoir à carburant. La valve de dégazage illustrée par cette figure 3 se compose d'un boitier inférieur 9 et d'un boitier supérieur 10 réalisés en matériau moulé et assemblés par collage au niveau d'uie collerette externe 11 propre à chaque boitier. Le boitier inférieur g comporte un conduit d'arrivée 12 situé à sa partie inné: rieure et débouchant à la base d'une cavité interne renfermant un élément filtrant 13, constitué par exemple par de la mousse de polyuréthane, et maintenu en position par uns grille perforée 14 comportant une embase circulaire et emmanchée à frottement dur dans la cavité du boitier 9. Le boitier supérieur 10 comporte à sa partie supérieure, un logement cylindrique 15, horizontal et destiné à recevoir le clapet 16 selon l'invention. Ce logement cylindrique 15 débouche à l'extérieur du boitier 10, donc de la valve, par un large orifice destiné à l'introduction du clapet 16 et recevant un embout de sortie 17 également emmanché à frottement dur dans ledit logement. La communication entre ce logement 15 et l'intérieur de la valve est établie à l'aide d'un orifice calibré 18 pratiqué à la partie inférieure de la paroi d'extrémité 19 dudit logement 15, opposée à son orifice de sortie. La valve de dégazage 20, comportant le clapet 16 selon l'invention, est incorporée dans le circuit de dégazage d'un réservoir à carburant, ainsi que le représente la figure 4. Elle se trouve reliée au réservoir 21 à l'aide d'un tube de liaison 22 branché d'une part sur un tube de sortie 23 dudit réservoir, et d'autre part sur le conduit d'arrivée 12 de ladite valve de dégazage. Elle est également reliée au canister (non représenté sur cette figure) par un second tube de liaison 24, branché sur l'embout de sortie 17 emmanché dans le logement 15 de la valve. Ainsi que l'on peut le constater la position de la valve de dégazage 20 n'est pas intimement liée à celle du réservoir, et elle peut donc être placée en un point quelconque du véhicule. Les seules conditions à remplir sont, qu'afin de ne pas être immergée dans le carburant, elle soit située au dessus du niveau maximum de remplissage en carburant du réservoir, et que le tube de liaison 22 la reliant au réservoir n'excède pas une longueur supérieure à un mètre. Ce tube de liaison 22, ainsi que le tube de liaison 24, peut d'ailleurs Autre, suivant les besoins, constitué d'un tube souple ou d'un tube rigide mis en forme en conséquence. Le réservoir à carburant 21, par lui-mme, est sensiblement identique à celui figurant dans la demande de brevet fran çais no 74/07.100 aux noms des demanderesses. I1 comporte un tube antirefoulement 25 reliant sa partie supérieure interne à l'extrémité supérieure de sa pipe de remplissage 26, laquelle est munie d'un bouchon de remplissage étanche 27, et peut être remplie jusqu'au niveau maximum supérieur 28. Afin de maintenir le niveau 29 de remplissage en carburant dans le réservoir à une valeur maximale permettant d'engendrer le volume libre constituant la capacité d'expansion 30, le tube antirefoulement 25 plonge d'une quantité de longueur h déterminée dans ce réservoir.Le tube de sortie 23 cité plus haut prend naissance au centre du volume libre constituant la capacité d'expansion 30 et débouche surs'me des parois latérales du réservoir. Le fonctionnement du dispositif de dégazage d'un réservoir à carburant ainsi réalisé est le suivant. Lors du remplissage du réservoir en carburant, l'air se trouvant à l'intérieur de ce réservoir se trouve expulsé. I1 s'échappe vers l'atmosphère par la pipe de remplissage 26, grâce à la présence du tube antirefoulement 25, et tend aussi à s'échapper vers le canister par l'intermédiaire du tube de sortie 23 du réservoir, de la valve de dégazage 20 et des tubes de liaison 22 et 24. Lorsque le niveau 29 du carburant dans le réservoir atteint l'extrémité inférieure du tube antirefoulement 25, ce dernier se trouve noyé. I1 ne resX plus comme possibilité d'évacuation pour l'air emprisonné dans le volume 30, que le circuit passant par la valve de dégazage 20. Pour ce faire, il lui faut passer par la chambre 3 du clapet 16 en écartant la fente 8 de cette chambre. Or, le clapet 16 est calculé de manière à ce que cette fente 8 ne s'ouvre que pour une pression donnée, correspondant à une pression supérieure à celle qui équilibre la colonne de carburant comprise entre le niveau supérieur de remplissage 29 du réservoir 21 et le niveau supérieur de remplissage 28 de la pipe de remplissage 26, de sorte que le volume 30 emprisonné dans le réservoir ne peut s'échapper. La pipe de remplissage 26 est ensuite remplie Jusqu'à son niveau maximum supérieur 28, et obturée par le bouchon de remplissage étanche 27. Lorsque la température ambiante s'élève, la pression s'accroet dans le volume 30 et devient supérieure au niveau précité qui, dans un exemple précis de réalisation, est de l'ordre de 30 gr/cm2. La fente 8 correspondant à la chambre 3 du clapet 16 s'ouvre, et les gaz contenus dans le volume 30 peuvent alors s'évacuer vers le canister dans le sens F1 par l'intermédiaire, à l'intérieur de la valve de dégazage 20, de l'élément filtrant 13, de la grille perforée 14, de l'orifice calibré 18 et de ladite fente 8 de la chambre 3 du clapet 16. Les gaz emprisonnés à l'extrémité supérieure de la pipe de remplissage 26 se détendent et le niveau 28 descend. La pression dans le volume 30 s'équilibre avec l'atmosphère et la fente 8 de la chambre 3 du clapet 16 se referme. Après consommation de carburant ou lorsque la température ambiante baisse, la pression diminue dans le volume 30 et le réservoir tend à se mettre en dépression. Lorsque cette pression devient inférieure à un niveau donné, qui, dans le mme exemple de réalisation que précédemment, est de l'ordre de 5 gr/cm2 la fente 8 correspondant à la chambre 2 du clapet 16 s' ouvre à son tour et de l'air extérieur en provenance du canister est admis en sens F2 suivant le parcours inverse de celui décrit au paragraphe précédents dans le réservoir jusqu'à ce que la pression dans le volume 30 s'équilibre à nouveau avec l'atmosphère. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'entre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Clapet de retenue de pression à double effet, caractérisé en ce qu'il est réalisé en une seule pièce et en matériau élastique moulé, et en ce qu'il comporte une paroi centrale 1 de part et d'autre de laquelle s'étendent axialement deux chambres 2, 3 débouchant chacune librement par une extrémité opposée 4 dudit clapet, et dont l'autre extrémité présente une fente 8 sans épaisseur susceptible de s'ouvrir sous l'effet d'une pression suffisante régnant dans l'une ou l'autre des chambres. 2. Clapet de retenue de pression, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque chambre 2, 3 est délimitée par la paroi centrale 1 et par une paroi semi-cylindrique 5, pré- sentant d'un coté une ouverture libre 4 et de l'autre ctté un fond constitué par une paroi inclinée 6 se raccordant à la paroi centrale 1 par une bordure élastique 7 dans laquelle est prévue la fente 8 d'échappement. 3. Dispositif de dégazage d'un réservoir à carburant équipé d'un.moyen antipollution, suivant 1 revendication l,caractérisé en ce qu'il comporte une valve de dégazage 20 dont l'organe d'obturation est constitué par le clapet de retenue 16 de pression à double effet, ladite valve 20 étant reliée par un conduit 22 à la partie supérieure 30 du réservoir 21 et de l'autre c8té à un filtre antipollution ou canister. 4. Dispositif de dégazage, suivant les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que la valve de dégazage 20 comprend un boî- tier inférieur 9, relié au réservoir 2L et dans lequel est disposé un organe de filtration 13, et un boitier supérieur 10, présentant un logement cylindrique 15 dans lequel est engagé le clapet 16 de retenue dont la paroi extérieure est en contact de façon hermétique avec la paroi intérieure du logement 15, qui est relié d'un c8té,par un orifice calibré 18,avec l'espa- ce intérieur de la valve 20 situé au-dessus de l'organe de filtration 13,et de l'autre c8té,par le conduit 24,au filtre antipollution ou "canister1,.