Brevet FR2577903A1 — publié le 19860829

Dispositif d'équilibrage pour réservoir, notamment pour véhicules routiers. La présente invention concerne un dispositif placé sur les évents des réservoirs à carburant et destiné à faciliter l'équilibrage des pressions et dépressions qui peuvent régner dans leur enceinte, et notamment lorsque ceux-ci comportent des bouchons de fermeture étanches. Dans les procédés actuels, on utilise des systèmes à membrane fendue, des clapets à bille avec pointeau agissant par pesanteur, ou des systèmes à clapets compliqués dans leur conception et leur construction. De façon générale, il s'agit de matériels comportant un nombre relativement important de pièces en mouvement, ce qui complique leur fabrication et alourdit leur prix de revient. Le dispositif selon l'invention d'une conception trés simple, a pour but de remédier à ces inconvénients. Conformément à la présente invention, le dispositif comprend une enceinte fermée, débouchant d'un coté soit sur une canalisation reliée à l'évent du réservoir, soit directement dans le réservoir, si le dispositif est monté sur celui-ci, et de l'autre coté sur une mise à l'air libre. A l'intérieur de cette enceinte se déplace un piston creux comprimé par un ressort. A l'intérieur du piston se déplace un clapet mobile comprimé par un autre ressort. L'enceinte est fermée par un embout permettant l'introduction des pièces mobiles. Le dispositif selon l'invention permet de remplacer les dispositifs connus, son fonctionnement est extrêment simple. Quatre cas de figure peuvent se présenter pour le fonctionnement du dispositif. 1 / Réservoir au repos: Le piston et le clapet sont repoussés par leurs ressorts respectifs sur leurs sièges. Le réservoir est ainsi isolé complètement de l'extérieur, et il ne risque pas d'avoir de transfert d'air entre le réservoir et l'atmosphère, annulant ainsi les phénomènes de condensation accidentelle pendant les arrêts du véhicule. 2 / Réservoir en dépression: La pompe d'alimentation en carburant aspirant du combustible pour faire fonctionner le moteur, le réservoir se trouve alors mis en dépression. Pour éviter que le réservoir ne finisse par se creuser à cause de la pression atmosphérique externe, le clapet mobile s'ouvre laissant pénétrer à l'intérieur du réservoir de l'air à la pression atmosphérique. Quand la pression à l'intérieur du réservoir est à nouveau équilibrée, le ressort ramène le clapet sur son siège, isolant à nouveau le réservoir de l'extérieur. 3 / Réservoir en pression: Si pour une raison quelconque la pression à l'intérieur du réservoir augmente au dessus d'une valeur prédéterminée par la résistance mécanique de son enveloppe, le réservoir se trouve alors en pression. Pour assurer sa sécurité, le piston s ouvre laissant échapper à l'atmosphère la surpression du réservoir. Quand cette surpression est annulée et que la pression du réservoir est à nouveau équilibrée, le ressort ramène le piston sur son siège, isolant le réservoir de l'extérieur. 4 / Réservoir retourné: Si pour une raison accidentelle le réservoir se trouve dans la position retournée, il faut éviter tout risque d'écoulement du combustible par les évents et mise à l'air libre. Le piston et le clapet se trouvant immobilisés sur leurs sièges respectifs, il n'y a pas communication entre le réservoir et l'atmosphère. Le carburant ainsi piègé ne peut s'écouler en dehors du réservoir, assurant ainsi une parfaite sécurité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention, seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - La figure 1, est une vue en élévation et en coupe longitudinale du dispositif d'équilibrage pour réservoir selon l'invention; - La figure 2, est une vue en coupe partielle du piston creux; - La figure 3, est une '12 vue de dessus du piston creux; - La figure 4, est une vue en coupe partielle du clapet; - La figure 5, est une vue de dessus du clapet; - La figure 6, est une vue de dessous du clapet; - La figure 7, est une vue en coupe partielle de l'embout; - La figure 8, est une 1/2 vue de dessous de l'embout;; - La figure 9, est une vue en élévation et en 1/2 coupe longitudinale du corps du dispositif; - La figure 10, est une '/2 vue de dessus du corps du dispositif; - La figure -11, est une vue en élévation et en coupe longitudinale du dispositif dans la position réservoir au repos et réservoir retourné; - La figure 12, est une vue en élévation et en coupe longitudinale du dispositif dans la position réservoir en dépression; - La figure 13, est une vue en élévation et en coupe longitudinale du dispositif dans la position réservoir en pression; - La figure 14, est une vue en élévation et en coupe longitudinale du dispositif pour montage de celui-ci sur les canalisations d'évent de deux réservoirs;; - La figure 15, est une 1/2 vue de dessous du dispositif pour montage de celui-ci sur les canalisations d'évent de deux réservoirs; - La figure 16, est une vue schématique montrant le montage du dispositif directement sur le réservoir ou sur une platine d'obturation de réservoir à carburant; - La figure 17,est est une vue schématique montrant l'utilisati du dispositif sur une canalisation d'évent de réservoir; - La figure 18, est une vue schématique montrant l'utilisati du dispositif sur deux canalisations d'évent de réservoirs Les figures 19, 20 et 21, sont des vues en élévation et en coupe longitudinale du dispositif dans un autre mode de réalisation, comportant un clapet mobile moulé dans un matériau allégé.Le dispositif se trouve alors obligatoirement dans la position verticale, l'évent dans sa partie basse et la mise à l'air libre au sommet du dispositif. A la FIG 1, on a représenté un dispositif d'équilibrage de réservoir suivant l'invention, comportant un corps 1, en matériau moulé, constitué d'une enceinte 2, d'un raccordement 3 percé d'une canalisation 4 reliée au réservoir, un bossage 19 permettant de maintenir en place le ressort 8. A l'intérieur de l'enceinte est disposé un piston creux 5 comprimé par un ressort 6. Ce piston creux renferme un clapet mobile 7 comprimé par un ressort 8. La dite enceinte 2 est est fermée par un embout 9 comportant un raccordement 10 percé d'une canalisation 11 reliée à la mise à l'air libre. Sur les FIG 2 et 3, le piston 5 se compose d'une partie cylindrique creuse 12, percée d'une ouverture 13, ainsi que d'une couronne circulaire 14 creuse destinée à maintenir en place le ressort 6, et de conduits longitudinaux 15 pour faciliter l'écoulement des fluides, la partie cylindrique externe 16 servant de guide au piston 5 dans l'enceinte 2. Sur les FIG 4, 5 et 6, le clapet 7 se compose d'une couronne circulaire creuse 17 destinée à maintenir en place le ressort 8, et de conduits longitudinaux 18 pour faciliter l'écoulement des fluides. Sur les FIG 7 et 8, l'embout 9 se compose d'un raccordement 10 percé d'une canalisation 11 reliée à la mise à l'air libre. Un bossage circulaire 20 permet de maintenir en place le ressort 6. Sur les FIG 7 et 9, les raccordements 3 et 10 peuvent être usinés d'au moins une bague circulaire 21 permettant de maintenir en place des canalisations flexibles. Sur les FIG 11, 12 et 13, le dispositif 1 est monté directement sur le réservoir ou sur une platine d'obturation de réservoir 22 mis en communication avec le dit réservoir par le conduit 23 débouchant dans la partie interne haute du réservoir. Sur les FIG 14 et 15, le dispositif est monté avec un raccordement double 24 et 25 pour être relié aux canalisations d'évent de deux réservoirs. Sur la figure 16, le dispositif est monté directement sur le réservoir, ou sur une platine d'obturation du réservoir 22. Sur la FIG 17, le dispositif est raccordé directement à une canalisation 26 reliée à la partie haute interne du réservoir 27. Sur la FIG 18, le dispositif 1 est raccordé a la canalisation 28 débouchant dans le réservoir 29 par l'embout 24, et raccordé à la canalisation 30 débouchant dans le réservoir 31 par l'embout 25. Sur les FIG 19, 20 et 21, le clapet mobile 32 est constitué d'un matériau allégé, qui flotte quand il est en contact avec du carburant suivant le principe d'Archimède. Le ressort de compensation 33 équilibre parfaitement le clapet mobile 32 et le maintient sur son siège. A la moindre dépression dans le réservoir, le clapet mobile 32 s'ouvre laissant pénétrer de l'air à la pression atmosphérique dans le réservoir. Le dispositif selon l'invention fonctionne de la façon suivante. Installé soit sur une canalisation d'évent de réservoir FIG 17, soit sur plusieurs canalisations d'évent reliées à plusieurs réservoirs FIG 18, soit directement sur un réservoir ou une platine de réservoir FIG 16 comportant les canalisations d'aspiration et de retour, la tête de jauge, le raccordement électrique, la tubulure de remplissage, le système d'isolation, ou tout autre système généralement utilisé sur ces appareils, les quatre cas de figures énoncés plus haut entraînent un-comportement différent des organes mobiles du dispositif. 10/ Réservoir en repos- FIG 11 - Montage avec clapet 7: Le piston creux 5 repoussé sur son siège par le ressort 6, et le clapet 7 repoussé sur son siège par le ressort 8, isole complètement le réservoir de l'extérieur. Il ne peut ainsi ni avoir aucun transfert entre l'ex trieur et l'intérieur du réservoir, évitant tout risque d'inflammation accidentel. 20/ Réservoir en dépression - FIG 12 - Montage avec clapet7 La tension du ressort 8 étant inférieure à la dépression créée dans le conduit 23, le clapet 7 s'ouvre mettant ainsi l'intérieur du réservoir en communication avec l'atmosphère par la canalisation de mise à l'air libre 11. Quand la dépression est compensée, le ressort 8 ramène le clapet 7 sur son siège ce qui isole à nouveau le réservoir de l'extérieur. Pendant cette opération le piston creux 5 est maintenu plaqué sur son siège par le ressort 6, plus la dépression dans la canalisation 23. 3 / Réservoir en pression -FIG 13- Montage avec clapet 7 La tension du ressort 6 étant inférieure à la pression créée dans le conduit 23, le piston creux 5 se déplace mettant ainsi en communication l'intérieur du réservoir avec l'atmosphère par la canalisation de mise à l'air libre 11. Quand les pressions internes et externes sont équilibrées, le ressort 6 ramène le piston creux 5 sur son siège ce qui isole à nouveau le réservoir de l'extérieur. Pendant cette opération le clapet 7 est maintenu sur son siège par le ressort 8 et la pression dans la ca-nalisation 23. 40/ Réservoir retourné -FIG 11- Montage avec clapet 7 Le piston creux 5 repoussé sur son siège par le ressort 6, et le clapet 7 repoussé sur son siège par le ressort 8, empêche toute communication du réservoir avec l'extérieur et tout écoulement intempestif du carburant à l'extérieur par l'intermédiaire du dispositif 1. 5 / Réservoir en faible pression -FIG 19- Montage avec clapet 32 Le liquidé au repos pouvant être amené à augmenter de volume dans le cas par exemple d'une élévation de sa température dans le réservoir, il se trouve propulsé par l'évent 4 dans le corps du dispositif 1. Suivant le principe d'Archimède le liquide exerce une faible poussée sur le clapet mobile 32 qui vient se plaquer sur son siège évitant tout risque de débordement. 60/ Réservoir en fonctionnement normal -FIG 20- Montage avec clapet 32 Le clapet mobile 32 se trouve séparé de son siège par la légère dépression régnant dans le réservoir et dûe à l'aspiration du carburant par la pompe d'alimentation du moteur. Le réservoir se trouvant alors à la mise à l'air libre, peut respirer normalement sans risque de déformation. 70/ Réservoir en surpression -FIG 21- Montage avec clapet 32 Que cette surpression importante soit le fait d'une brusque augmentation de la pression interne des gaz ou une grande augmentation du volume du carburant dans le réservoir, le clapet 32 est plaqué sur son siège, et c'est le piston 5 qui s'ouvre pour équilibrer le réservoir. Cette particularité donne une sécurité supplémentaire au réservoir par rapport aux systèmes actuels. 80/ Réservoir retourné -FIG 19- Montage avec clapet 32 Le poids du liquide vient s'appuyer sur le clapet 32 qui assure l'étanchéité sur son siège. Le réservoir est isolé de l'extérieur et aucun risque d'écoulement accidentel de carburant ne peut se produire. Le-s avantages de ce dispositif entratnent une amélioration du fonctionnement des réservoirs à carburant munis de bouchons étanches. Il assure une sécurité parfaite en cas de retournement du réservoir, en évitant tout risque d'écoulement ou d'égouttement accidentel du carburant. Il évite aussi tout risque d'écrasement ou d'éclatement du réservoir, et répond aux obligations légales imposées par les pouvoirs publics en matière de sécurité. Bien entendu, l'invention n'est pas limitative et l'homme de l'art pourra y apporter des modifications sans sortir pour autant du domaine de l'invention, car elle couvre également des modes de réalisation qui n'en différeraient que par des détails, par des variantes d'éxécution ou par l'utilisation de moyens équivalents. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil, sans sortir du cadre de l'invention. L'invention ne doit pas non plus être considérée comme limitée a son utilisation dans l'équilibrage des réservoirs à carburant. On pourrait par exemple utiliser un dispositif absolument comparable pour résoudre les mêmes problèmes sur d'autres organes. Enfin, l'invention n'est nullement limitée aux moyens constituant des équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons, si ceux-ci sont éxécutés suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'équilibrage pour réservoir à carburant, notam ment pour véhicule routier, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (1) comportant une enceinte (2) dans laq-uelle se déplace un piston creux (5) comprimé par un ressort (6) le maintenant sur son siège, et renfermant un clapet (7) com primé par un ressort (8) le maintenant sur son siège. Un des côtés de l'enceinte (2) est mis en relation par une canalisation (4) avec l'intérieur d'au moins un réservoir, l'autre côté étant mis en relation par une canalisation (11) avec une mise a l'air libre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston creux (5) comporte une couronne creuse (14) main tenant le ressort de compression (6). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston creux (5) percé d'un orifice (13) sur un côté, comporte un guide (16) rainure longitudinalement au moins par un conduit (15). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet (32) maintenu par un ressort (33), est composé d'un matériau allégé qui lui permet de se comporter suivant le principe d'Archimède. 5. Dispositif selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les clapets (7) et (32) comportent une couronne creuse (17) maintenant en place les ressorts de compression (8) ou (33). 6. Dispositif selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les clapets (7) et (32) comportent au moins une rai nure longitudinale (18). 7. Dispositif selon la revendication 1, caracterisé en ce que l'enceinte (2) comporte un bossage circulaire de chaque côté (19) et (20) permettant le maintien en position des ressorts de compression (6) et (8). 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (1) est monté horizontalement ou-verticalement sur le ou les réservoirs.