Brevet FR2530733A1 — publié le 19840127

L'invention part d'un appareil épurateur de carburant à dispositif électrique -d'indication de niveau d'eau, comprenant un bottier dans lequel est placé un écran déflecteur qui forme avec le bottier une fente annu- laire située entre une arrivée et une sortie decarburant et qui sépare de l'arrivée un espace collecteur d'eau conte- nant un flotteur en une pièce faisant partie du dispositif électrique d'indication de niveau d'eau, ce flotteur coopé- rant avec un générateur d'impulsions en forme de tige qui fait saillie dans le collecteur d'eau à travers l'écran déflecteur, ainsi qu'un dispositif de décharge d'eau prévu sur le fond du bottier et dans lequel le flotteur sert d'obturateur d'une soupape d'étranglement, flotteur sur lequel sont formes la surface d'obturation de cette soupape et un trou de guidage de flotteur ouvert vers le générateur d'impulsions, la soupape d'étranglement présen- tant un orifice de sortie ménagé dans le fond du bottier et pouvant être ferme par la surface d'obturation. Un appareil de ce type proposé par une demande de brevet antérieure comporte un écran d Uflecteur en entonnoir et le générateur d'impulsions en forme de tige est monté au centre d'un couvercle du bottier pour tra- verser l'écran déflecteur et pénétrer par son extrémité libre dans un espace collecteur d'eau situé sous cet écran. L'espace collecteur d'eau contient un flotteur à deux fonctions, qui fait partie à la fois du dispositif élec- trique d'indication de niveau d'eau et du dispositif de décharge d'eau Le flotteur contient un aimant permanent dans un trou de guidage central semblable à un trou borgne. L'aimant agit sur le générateur d'impulsions quand le niveau d'eau devient maximal Le flotteur présente en outre une surface d'obturation conique centrale, par la- quelle il étrangle et coupe finalement l'écoulement d'eau par l'orifice de sortie dans le fond du bottier lors du vidage de l'eau de l'appareil Bien que le flotteur en une pièce et à double fonction soit de fabrication simple et économique, le fait qu'il est guidé par son pourtour dans la partie de bottier en forme de godet peut constituer un inconvénient en-différentes applications Si le bottier est endommagé de l'extérieur, le flotteur risque d'être bloqué, ce qui compromet le fonctionnement convenable de l'appareil De plus, le plastique du flotteur pourrait gonfler avec certains carburants, ou avec l'élévation de la température, ce qui augmenterait son frottement dans son guide (paroi interne du godet) et affecterait aussi le fonctionnement de l'appareil Un bloquage partiel du flotteur dans le bottier pourrait en outre avoir pour conséquence, au vidage de l'eau, que le flotteur ferme l'orifice de sortie trop tardivement, de sorte que du car- burant pourrait sortir Un autre inconvénient est que cet appareil ne possède pas de soupape de mise à l'atmosphère. Par le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 2 400 200, On connatt en plus un filtre à huile sur lequel un robinet manoeuvrable à la main commande à la fois l'arrivée et la sortie d'huile du filtre et une con- duite avec soupape de mise à l'atmosphère et un orifice de sortie vers un collecteur d'impuretés Pour décharger les impuretés d'un puisard du filtre à travers l'ouverture de sortie dans ce collecteur, on ouvre le robinet, ce qui coupe en même temps l'arrivée et la sortie d'huile du filtre et ouvre la conduite de mise a l'atmosphère Bien qu'il soit ainsi possible, sans risques, de faire sortir des matières étrangères d'un filtre sous pression, il s'agit dans ce cas d'un filtre qui ne possède pas de flot- teur faisant en même temps partie d'un dispositif d'indi- cation de niveau d'eau et d'une soupape d'étranglement. L'invention vise notamment à éviter les incon- vénients décrits plus haut en ce qui concerne le guidage et la mobilité du flotteur dans un appareil épurateur de carburant du type indiqué au début. Selon l'invention, un tel appareil est carac- térisé en ce que le trou de guidage du flotteur est un trou traversant et le générateur d'impulsions en forme de tige pénètre dans ce trou de manière à guider le flotteur dans le bottier lorsque la soupape d'étranglement est fermée et en ce que la surface d'obturation et l'orifice de sortie sont déportés radialement pour se trouver à côté du trou de guidage du flotteur. L'appareil ainsi réalisé reste simple et êco- nomique à fabriquer mais il a l'avantage que la sûreté de fonctionnement est accrue par rapport à l'appareil connu. Du fait que le flotteur est guidé de façon centrale sur toute sa course par le générateur d'impulsions en forme de tige, on obtient un guidage avec peu de frottement et qui évite pratiquement tout blocage-du flotteur, même si le bottier est déformé de l'extérieur L'emplacement excentré de la soupape d'étranglement améliore en plus le fonctionnement du dispositif de décharge d'eau. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la soupape d'étranglement est une soupape à plaque et à buse dont-la surface d'obturation est formée par une plaque en anneau de cercle disposée con- centriquement autour du trou de guidage et le flotteur repose, lorsque la soupape d'étranglement est fermée, sur un appui en trois points, dont l'un forme la buse. La soupape d'étranglement peut ainsi etre de construction compacte et économique et peut en-plus répondre à des exigences sévères quant à l'étanchéité et la durée de service. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le bottier de l'appareil est équipé d'une soupape de mise à l'atmosphère susceptible d'être mise hors service Une telle soupape diminue le risque de sortie de carburant de l'appareil, même en cas de fausses manoeuvres Si le dispositif de décharge d'eau est ouvert sans que la soupape de mise à l'atmosphère ait été ouverte préalablement, il peut seulement sortir du fluide sous pression du bottier de l'appareil jusqu'à ce que la pres- sion dans le bottier ait disparu Le vidage complet de l'eau n'est possible ensuite qu'après ouverture de la soupape de mise à l'atmosphère Si, à la suite d'un vidage d'eau, on ne referme convenablement ni le dispositif de décharge d'eau ni la soupape de mise à l'atmosphère et on fait néanmoins démarrer le moteur dans le système d'in- jection d'essence duquel est incorporé l'appareil épurateur de carburant selon l'invention du carburant ne pourra pas sortir, malgré la pression de quelques barres qui s'établit alors dans le bottier de l'appareil épurateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale d'un appa- reil épurateur de carburant selon l'invention; la figure 2 est une vue de dessus de cet appareil; et la figure 3-est une élévation latérale avec un arrachement, prise dans le sens de la flèche A sur la figure 2, de la partie supérieure de l'appareil. La figure 1 représente un appareil 10 servant à épurer du carburant et comportant un dispositif électrique 11 d'indication de niveau d'eau et un dispositif de décharge d'eau 12 L'appareil 10 possède un bottier 13 constitué essentiellement d'un couvercle 14 et d'une partie 15 en forme de godet Comme le montrent plus en détail les figures 1 et 3, un écran déflecteur 16 en enton- noir est fixé au couvercle 14 et possède plus à l'intérieur du bottier un bord libre 17 qui définit avec le godet 15 une fente circulaire 18, laquelle est située entre une arrivée de carburant 19 et une sortie de carburant 21 Au centre du couvercle 14 est monté un générateur d'impulsions 22 en forme de tige, qui traverse l'écran déflecteur 16 et fait saillie dans un espace collecteur d'eau 23 formé dans le godet 15 sous l'écran 16 L'extrémité libre 24 du générateur d'impulsions 22 est située à une faible dis- tance seulement du fond 25 de la partie de bottier en forme de godet 15 Le générateur d'impulsions 22 contient inté- rieurement un interrupteur à lames à commande magnétique 26, qui est situé à une faible distance seulement sous un tamis-27 fixé dans le bord 17 de l'écran déflecteur 16. Alors que son bord 17 est circulaire, l'écran 16 possède dans la région de son fond 20 une section droite en V, de sorte que la tubulure pour la sortie 21, le générateur -d'impulsions 22 et une soupape 28 de mise à l'atmosphère, réalisée sous forme d'une cartouche, sont mutuellement alignés et -pénètrent dans le volume intérieur de l'écran 16 Seule la tubulure pour l'arrivée 19 est disposée sur le côté dans le couvercle 14 et est également disposée à côté de l'écran déflecteur 16. Le corps de la soupape de mise à l'atmos- phère 28 est formé d'une douille 29 fixée dans le couvercle 14 et contenant une vis de mise à l'atmosphère 31 et un clapet antiretour 32 chargé par ressort Sous l'action de son ressort, le clapet 32 s'applique contre le siège 33 formé sur la vis 31 et coupe ainsi les orifices 34 de mise a l'atmosphère ménages dans cette vis La tête de la vis 31 porte en plus des joints d'étanchéité 35 qui, à la posi- tion représentée de la vis, isolent en plus les orifices 34 hermétiquement de l'extérieur La soupape 28 est donc mise hors service à la position représentée La vis de mise à l'atmosphère 31 peut être dévissée jusqu'à venir buter contre un jonc 36, ce qui met les orifices 34 en communi- cation avec l'extérieur La soupape 28 est protégée par un capuchon antipoussière 37. L'espace collecteur d'eau 23 contient un flot- teur 38 avec un trou de guidage traversant 39 au centre. La paroi de ce trou contient un aimant permanent annulaire 41 qui coopère avec l'interrupteur 26 A la position repré- sentée du flotteur 38, qui est la position la plus basse, l'extr 8 mité 24 du générateur d'impulsions est bien engagée dans le trou de guidage 39 Le flotteur 38 est par consé- quent guidé sur toute sa course, avec peu de frottement, par la tige 22 Sur la face inférieure du flotteur 38 est 2.530733 fixée, concentrique*ment au trou *du guidage 39, une plaque 42 en anneau de cercle, formant -une surface d'obturation 43 pour une soupape d'étranglement 44 A sa position la plus basse, le flotteur 38 repose sur deux tétons 45 solidaires du bottier et sur une buse 46 d'une douille de décharge 47. La buse 46 entoure un orifice -de sortie 48 relativement petit et constitue avec les deux tétons 45 un appui à trois points pour le flotteur 38 A-cet effet, les tétons 45 et. la buse 46 sont situés sur les angles d'un triangle sensi- blement équilatéral La soupape d'étranglement 44 est par conséquent une soupape à plaque et à buse, qui assure d'une part un bon étranglement de l'eau s'écoulant de l'appareil et d'autre part une étanchéité sûre Le flotteur 38 peut osciller autour d'une ar Ote de basculement défini par les tétons 45 et s'appuyer par une partie de son poids sur la buse 46, de sorte qu'il ferme l'orifice de sortie 48 de façon parfaitement étanche dans une position exactement définie La conformation à symétrie de révolution de la surface obturatrice 43 (donc sa possibilité de tourner) augmente la durée de service de la soupape d'étrangleemnt 44 La douille 47 contient une vis de vidage 49 présentant des orifices de vidage 51. Fonctionnement Il est supposé que le principe de fonctionne- ment de l'appareil 10 en tant que séparateur d'eau est connu L'appareil est employé dans des véhicules avec des installations d'injection d'essence Le carburant pénàtre par l'arrivée 19 à l'intérieur du bottier 13, passe par la fente annulaire 18 et s'écoule à travers le tamis 27 et la sortie 21 à un appareil prévu à la suite L'eau séparée du carburant se rassemble sur le fond 25 de l'es- pace collecteur d'eau 23 et fait monter le flotteur 38 à mesure que son niveau s'élève La masse volumique du flot- teur est telle qu'il flotte sur l'eau et qu'il descend dans le carburant à épurer Donc, lorsque le niveau d'eau monte, le flotteur 38 monte également, en étant guidé de façon centrale et avec peu de frottement par le générateur d'im- pulsions 22 en forme de tige Lorsque l'espace collecteur d'eau 23 est rempli d'eau, le flotteur 38 est à sa hauteur maximale o son aimant permanent 51 actionne l'interrupteur 26 à lames, ce qui déclenche un dispositif avertisseur non représenté Ce dispositif signale que l'appareil épurateur de carburant 10 doit être déchargé de l'eau qui s'y est accumulée Cette opération est effectuée moteur arrêté et allumage coupé On desserre la vis de vidage 49, de sorte que de l'eau de l'espace collecteur 23 s'écoule à l'ext 6- rieur à travers l'orifice de sortie 48 La quantité d'eau qui peut ainsi être évacuée est faible car le vidage s'arrête dès que la pression d'environ 6 bars qui règne normalement dans l'installation est détendue La quantité d'eau qui s'écoule dépend notamment de la capacité de l'accumulateur habituellement utilisé dans de telles ins- tallations d'injection d'essence Ensuite, on retire le capuchon antipoussière 37 de la soupape de mise à l'at- mosphère 28 et on desserre la vis 31 jusque contre le jonc 36 Comme les orifices 34 communiquent alors avec l'exté- rieur, de l'air extérieur peut pénétrer par le clapet antiretour 32 à l'intérieur du bottier 13 Ce n'est qu'après cette mise en service manuelle de la soupape 28 que de l'eau de l'espace collecteur 23 peut de nouveau s'écouler à travers le dispositif de décharge 12 A mesure que le niveau d'eau baisse, le flotteur 38 descend; lorsque la surface d'obturation 43 s'approche de la buse 46, l'écou- lement d'eau est d'abord étranglé puis coupé complètement. Le flotteur 38 est-alors venu se placer sur les deux tétons et s'appuyer par une partie de son poids sur la buse 46, ce qui se produit avant même que le niveau d'eau baissant n'atteigne l'orifice de sortie 48, donc avant que du car- burant ne puis s'écouler Le fait qu'il n'y a plus de fluide de pression qui sort par la vis de vidage 49 est un signal pour l'opérateur que l'espace collecteur d'eau 23 est suffi- samment vidé La vis de vidage 49 est ensuite resserrée, de même que la vis 31 de mise à l'atmosphère; l'appareil est alors prêt à être remis en service. Une particularité très importance de l'appareil épurateur 10 est qu'il emp 8 che que de l'essence ne sorte du bottier 13, même en cas de fausse manoeuvre Au cas o, après un vidage d'eau, l'opérateur oublie de remettre en place ou de resserrer convenablement la vis de vidage 49 et/ou la vis de mise à l'atmosphère 31, lorsqu'une pression s'établit dans le système à la mise en marche du moteur, le flotteur 38, sous l'effet de la différence de pression, s'applique par sa surface obturatrice 43-contre la buse 46 et coupe ainsi le passage vers l'extérieur Le clapet anti- retour 32 s'applique en même temps contre le siège 33 et coupe en même temps les orifices 34 qui communiquent encore avec l'extérieur L'appareil selon-l'invention est donc pourvu d'une sécurité qui empêche pratiquement toute sortie d'essence en cas de fausse manoeuvre de l'appareil. Grâce à la disposition excentrée de la soupape d'étranglement 44 par rapport au générateur d'impulsions 22, le trou de guidage 39 du flotteur 38 peut être un trou traversant, de sorte que le flotteur peut être guidé au centre sur toute sa course Comme le pourtour du flot- teur 38 est nettement plus petit que le diamètre intérieur du godet 15, le flotteur ne-risque pas d'être coincé si le bottier 13 est légèrement déformé de l'extérieur Le gonflement éventuel du flotteur 38 en plastique ou sa déformation sous l'effet de la température ne risque pas davantage de compromettre le fonctionnement, pas plus que de légères inclinaisons de l'appareil épurateur 10. Il va de soi que l'appareil 10 représenté et décrit puisse être modifié sans sortir du cadre de l'in- vention La forme de réalisation représente avec le flot- teur en une pièce et la soupape d'étranglement excentrée représente une solution particulièrement avantageuse. REVENDICATIONS , - 1 Appareil ipurateur de carburant à dispositif électrique d'indication de niveau-d'eau, comprenant un bottier dans lequel est placé un écran déflecteur qui forme avec le bottier une fente annulaire située entre une arrivée et une sortie de carburant et qui sépare de l'arrivée un espace collecteur d'eau contenant un flotteur en une pièce faisant partie du dispositif électrique d'indication de niveau d'eau, ce flot teur coopérant avec un générateur * 10 d'impulsions en forme de tige qui fait saillie dans le -.Collecteur d'eau à travers l'écran déflecteur, ainsi qu'un dispositif de décharge d'eau prévu sur le fond du bottier et dans lequel le flotteur sert d'obturateur d'une soupape d'étranglement, flotteur sur lequel sont formés la surface d'obturation de cette soupape et un trou de guidage de flot- teur ouvert vers le générateur d'impulsions, la soupape d'étranglement présentant un orifice de sortie ménagé dans le fond du bottier et pouvant etre fermé par la surface d'obturation, caractérisé en ce que le trou de guidage ( 39) du flotteur ( 38) est un trou traversant et le générateur d'impulsions ( 22) en forme de tige pénètre dans ce trou ( 39) de manière à guider le flotteur ( 38) dans le bottier ( 13) lorsque la soupape d'étranglement ( 44) est fermée et en ce que la surface d'obturation ( 43) et l'orifice de sortie ( 48) sont déportés radialement pour se trouver à côté du trou de guidage ( 39) du flotteur ( 38). 2 Appareil selon la revendication 1, dont la soupape d'étranglement ( 44) est une soupape à plaque et à buse. 3 Appareil selon la revendication 1 ou 2, dont la surface d'obturation ( 43) est formée par une plaque ( 42) qui est en anneau de cercle et est disposée concentriquement au trou de guidage ( 39). 4 Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, dont le flotteur ( 38), lorsque la soupape d'étranglement ( 44) est fermée, repose sur un appui en o trois points ( 45, 46) dont l'un 'forme une buse ( 46); Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dont le bottier ( 13) est équip 6 d'une soupape ( 28) de mise à l'atmosphère. 6 Appareil selon la revendication 5, dont-la soupape ( 28) de mise à l'atmosphère est susceptible d'être mise hors service. 7 Appareil selon la revendication 5 ou 6, dont la soupape ( 28) de mise à l'atmosphère est constituée par une cartouche qui est montée dans un couvercle ( 14) du bottier ( 13) et qui contient une vis réglable ( 31) de mise à l'atmosphère et un clapet antiretour ( 32). 8 Appareil selon la revendication 7, comportant un écran déflecteur en entonnoir ( 16) qui possède une forme circulaire à son bord libre ( 17) délimitant la fente annulaire d'étranglement et possédant une section droite en V à son extrémité fixée au couvercle ( 14), dont le fond ( 20) est traversé par la sortie ( 21), le générateur d'impulsions ( 22) et la cartouche formant la soupape ( 28) de mise à l'atmosphère, alors que l'arrivée ( 19) est dis- posée à côté dudit fond ( 20) dans le couvercle ( 14).