Brevet FR2586014A1 — publié le 19870213

L'invention concerne un pistolet de distribution de carburant pour un distributeur à tuyau complet équipé d'une pompe de distribution connectable et déconnectable comprenant une botte à soupape avec bec, raccordement de tuyau complet et canal d'écoulement de carburant reliant les deux, un dispositif de manoeuvre avec poignée de manoeuvre et éventuellement dispositif de blocage pour la poignée de manoeuvre, un système d'arrêt automatique et un système de sécurité, la boite à soupape comprenant un siège de soupape de distribution ainsi qu'un cône de soupape de distribution associé chargé par un ressort de fermeture et muni d'une tige de soupape de distribution pouvant être déplacée dans le sens axial et réalisée sous forme de broche creuse dans laquelle est guidée une barre de traction couplée avec la poignée de manoeuvre, la tige de soupape de distribution et la barre de traction pouvant être couplées et découplées par un dispositif à crans appartenant au système d'arrêt automatique; le dispositif d'arrêt automatique présentant, dans un boîtier à membrane, une chambre à vide avec une conduite de détection de niveau, une conduite à vide qui débouche dans la région de la soupape de distribution et une membrane de commande qui sépare la chambre et actionne le dispositif à crans; la membrane de commande comportant un ressort de compression de membrane de commande qui permet de régler la dépression d'arrêt du système d'arrêt automatique; la membrane de commande étant raccordée, en outre, avec jeu de course libre, à une tige de piston creuse d'un piston de sûreté du système de sécurité guidé dans la boîte à soupape, lequel piston de sûreté peut être déplacé entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage et commandé, du côté opposé à la membrane de commande, par l'intermédiaire d'une conduite forcée, par la pression dans le raccordement de tuyau complet et qui, par ailleurs, s'appuie au moyen d'un ressort de compression de piston de sûreté sur la botte à soupape et sur lequel s'appuie en outre le ressort de pression de la membrane de commande. Les termes "position de verrouillage" ou "position de déverrouillage" désignent les positions dans lesquelles le dispositif à crans peut être bloqué ou débloqué. Dans le cas du pistolet de distribution bien connu du genre précité (brevet américain n 4 331 187), le piston de sûreté est, sur le plan hydraulique, un piston simple et non différencié qui est muni d'un joint d'étan- chéité et guidé dans son cylindre. Le joint assure l'étan- chéité par rapport à la chambre à vide. Cela compromet la sécurité de fonctionnement lorsque le joint d'étanchéité réalisé en un matériau souple change de forme, par exemple à la suite d'un gonflement. Le frottement variable et le plus souvent dépendant du sens de mouvement s'avère égale- ment gênant. Par ailleurs, pour le mode de réalisation bien connu, la disposition est choisie de telle façon que le dispositif de sécurité provoque un déverrouillage de sûreté lorsque la pompe de distribution est arrêtée avec soupape de distribution ouverte ou lorsqu'on essaie, après une telle mise à l'arrêt, d'ouvrir la soupape de distribution par l'intermédiaire de la poignée de manoeuvre. Les deux actions seraient possibles à condition d'établir dans le tuyau de distribution complet et donc aussi dans la tubulure de raccordement du tuyau de distribution complet une pression dont la limite supérieure est déterminée, par ailleurs, par la charge appliquée à la soupape de distri- bution d'une part et par le maintien de la pression de la pompe de distribution déconnectée d'autre part. Le pistolet de distribution bien connu réclame en conséquence absolument des mesures supplémentaires pour réaliser la fonction recher- chée, à savoir une détente du tuyau de distribution complet et, par conséquent, du piston de sûreté après la mise à l'arrêt de la pompe de distribution. A cet effet, des canaux d'écoulement correspondants conduisant en fin de compte au bec de distribution ont été prévus. La détente provoque donc la distribution d'une quantité résiduelle par l'intermédiaire du verseur, ce qui est souvent gênant. Par ailleurs, la piston de sûreté et le ressort de pression du piston de sûreté ne peuvent être conçus pour la pleine pression de lapompe de distribution fonctionnant conformé- ment à l'usage prévu bien que celle-ci agisse sur le piston de sûreté au moment de la mise en marche de la pompe de distribution et lorsque la soupape de distribution est fermée au moyen de la poignée de manoeuvre placée dans la position de fermeture et du dispositif à crans déver- rouillé. En effet, pour des raisons hydrodynamiques, cette pression est réduite à une fraction dans le tuyau complet et dans le raccordement de tuyau complet lorsque le carburant est distribué correctement, à plein débit, par le bec de distribution. Etant donné que dans cet état de service, un déverrouillage de sûreté ne doit pas se produire par l'intermédiaire du piston de sûreté, le ressort de pression du piston de sûreté doit être faible en conséquence. Cela permet, après l'arrêt de la pompe de distribution, une vidange à volonté du tuyau de distribution complet, par exemple par une compression appropriée. Cela permet, en outre, une mise en service du pistolet de distribution lorsque la pompe de distri- bution ne fournit pas, à la suite d'une perturbation, la pleine pression de distribution nécessaire ou que celle-ci n'arrive pas jusqu'au raccordement de tuyau complet et que de ce fait le système d'arrêt automatique commandé de manière hydrodynamique ne fonctionne donc pas pour des raisons hydrodynamiques. Dans ce cas, le pistolet de distribution devient une source de dangers étant donné qu'un réservoir d'essence à remplir d'un véhicule auto- mobile pourrait déborder de manière incontr8ôlée. La présente invention a pour objet de perfection- ner un pistolet de distribution du genre précité de telle façon que la détente décrite n'est plus nécessaire et que le pistolet de distribution ne peut être mis en service, par exemple lors d'une perturbation de la pompe de distribution qui provoque une réduction de la pression par rapport à la pression normale de la pompe de distribution ou lors d'une obturation du filtre. L'invention part de la découverte faisant partie de l'invention que, pour résoudre le problème précité, il n'est pas nécessaire de réaliser un déverrouillage de sûreté lorsque la pompe de distribution est arrêtée avec la soupape de distribution ouverte et que, au contraire, un blocage de sécurité est indispensable pour assurer la sécurité nécessaire tout en évitant les défauts men- tionnés précédemment. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le piston de sûreté est réalisé sous la forme d'un piston différentiel avec une petite et une grande surface de piston efficace, lequel piston peut 8tre sollicité, dans la position de déverrouillage, par la pression dans le raccordement de tuyau complet appliquée à sa petite surface efficace, et que le piston différen- tiel peut être commandé, dans sa position de verrouillage, sur sa grande surface efficace par la pression régnant dans le raccordement de tuyau complet, après avoir vaincu la force du ressort de pression du piston de sûreté. Un mode de réalisation préféré est caractérisé par le fait que le boîtier dans lequel est guidé le piston différen- tiel communique avec la chambre à vide par l'intermédiaire d'une fente annulaire de compensation de pression et que la fente annulaire de compensation de pression agit comme boite à labyrinthe lors de l'application de la pression à la petite surface de piston efficace jusqu'à ce que, dans la position de verrouillage, le piston différentiel soit commandé, sur sa grande surface efficace, par la pression établie dans le raccordement de tuyau complet. En détail, ce résultat peut être obtenu de différentes manières. Un mode de réalisation de l'in- vention qui se distingue par une grande simplicité et une grande sécurité de fonctionnement est caractérisé par le fait que le piston différentiel comporte un plateau de piston et une bague de guidage, le plateau de piston étant dégagé sur son bord et la bague de guidage pouvant être déplacée dans un cylindre de logement, à savoir avec une fente annulaire de compensation de pression amé- nagée entre la bague de guidage et le cylindre de logement, que le ressort de pression du piston de sûreté entoure le cylindre de logement et s'appuie sur le bord extérieur du plateau de piston, et que, pour réaliser son effet différentiel, le plateau de piston peut, en outre, venir en butée sur un collet prévu sur le cylindre de logement de façon à assurer l'étanchéité. La disposition peut toujours être choisie de telle façon que le guidage du piston différentiel soit réalisé sans matériau d'étan- chéité. Eneffet, le cylindre de logement, en combinaison avec le système décrit, assure une étanchéité par immersion qui ne nécessite pas sur le piston différentiel la mise en oeuvre de joints d'étanchéité particuliers soumis le plus souvent à des frottements variables en fonction du sens du mouvement. C'est pourquoi des forces identiques agissent sur le piston différentiel dans les deux sens de mouvement. Des joints d'étanchéité statiques peuvent être utilisés là o cela est nécessaire. ils ne provoquent pas de frot- tements gênants et fonctionnent, par exemple, en tant que joints d'étanchéité de butée de fin de course. Pour le pistolet de distribution selon l'inven- tion, le ressort de pression du piston de sûreté peut être conçu de telle façon que pratiquement la totalité de la pression de pompe de distribution normalement nécessaire soit disponible pour le déplacement du piston de sûreté dans la position de verrouillage. Si l'on tente une distri- bution de carburant à l'aide d'un pistolet de distribution selon l'invention, avec dispositif à crans déverrouillé et avec pompe de distribution en fonctionnement, en l'absence de la pleine pression de pompe de distribution, le dispositif à crans ne peut prendre l'encoche et la soupape de distribu- tion ne peut s'ouvrir. Bien entendu, même pour le pistolet de distribution selon l'invention, la pression agissant sur le piston de sûreté tombe considérablement, mais l'effet de piston différentiel décrit maintient néanmoins le piston de sûreté réalisé sous forme de piston différentiel dans la position de verrouillage. Il en résulte qu'une distri- bution de carburant n'a lieu que lorsque la pompe de distribution fournit la pression normalement nécessaire pour la pompe de distribution et que de ce fait le système d'arrêt hydraulique fonctionne avec certitude. Toutefois, pour une soupape de distribution correctement mise en service, il est possible d'admettre l'application au piston différentiel d'une faible pression quelconque telle qu'elle est obtenue, par exemple, à la fin d'une opération de distribution par l'arrêt de la pompe de distribution. Le ressort de pression du piston de sûreté dimensionné pratiquement pour la pleine pression de la pompe de distri- bution ne permet pas de débit arbitraire, même en cas de compression du tuyau. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente schématiquement une coupe axiale d'un pistolet de distribution selon l'invention. La figure 2 représente une coupe suivant la ligne A-A de l'objet de la figure 1. La figure 3 représente une coupe suivant la ligne B-B de la partie supérieure de l'objet de la figure 1. La figure 4 représente une coupe suivant la ligne C-C de l'objet de la figure 1. La figure 5 représente, à plus grande échelle par rapport à la figure 1, un détail de l'objet de la figure 1 avec le dispositif de sécurité et des éléments du système d'arrêt automatique. La figure 6 représente l'objet de la figure 5 dans une autre position de fonctionnement. Le pistolet de distribution de carburant représenté dans les dessins est destiné à la distribution de carburant par une installation de distribution d'essence à tuyau complet équipée d'une pompe de distribution connectable et déconnectable. Il comprend fondamentalement une boîte à soupape 1 avec bec de distribution 2, raccor- dement de tuyau complet 3 et canal d'écoulement de carburant 4 reliant les deux, un dispositif de manoeuvre 5 avec poignée de manoeuvre 6 et éventuellement dispositif de blocage 7 pour la poignée de manoeuvre 6, un système d'arrêt automatique 8 et un dispositif de sécurité 9. La boîte à soupape i comprend un siège de soupape de distribution 10 et une soupape de distribution 12 associée chargée par un ressort de fermeture 11 et équipée d'une tige de soupape de distribution 13 pouvant être déplacée dans le sens axial et disposée à l'intérieur de la boîte à soupape 1. La tige de soupape de distri- bution 13 est réalisée en tant que broche creuse dans laquelle est guidée une barre de traction 14 couplée avec la poignée de manoeuvre 6. La tige de soupape de distribution 13 et la barre de traction 14 peuvent 8tre couplées et découplées par un dispositif à crans 15 appartenant au système d'arrêt automatique 8. Le système d'arrêt auto- matique 8 présente, dans un bottier à membrane 16, une chambre à vide 17 avec conduite de détection de niveau 18 et avec conduite à vide 19 débouchant dans la région du siège de soupape de distribution 10, ainsi qu'une chambre de compensation de pression 20 et une membrane de commande 21 séparant les chambres. La membrane de commande 21 actionne le dispositif à crans 15. Elle est munie d'un ressort de pression de membrane de commande 22 qui permet de régler la dépression d'arrêt du système d'arrêt auto- matique 8. La membrane de commande 21 est rattachée avec jeu de course libre à une tige de piston creuse 23 d'un piston de sûreté 24 guidé dans le boitier du dispo- sitif de sécurité 9. Le piston de sûreté 24 peut 8tre déplacé entre une position de verrouillage (figure 6) et une position de déverrouillage (figure 5). Du c8té opposé à la membrane de commande 21, le piston de sûreté 24 peut être chargé, par l'intermédiaire d'une conduite de pression 25, par la pression établie dans le raccordement de tuyau complet 3. Par ailleurs, le piston de sûreté 24 s'appuie avec un ressort de pression de piston de sûreté 26 sur la botte à soupape 1. De plus, le ressort de pression de membrane de commande 22 s'appuie sur le piston de sûreté 24. Le piston de sûreté 24 est réalisé sous forme de piston différentiel avec une petite surface efficace f et une grande surface efficace F. La disposition a été choisie de telle façon que, dans la position de déverrouillage (figure 5), le piston différentiel 24 peut recevoir sur sa petite surface efficace f la pression régnant dans le raccordement de tuyau complet 3. Par ailleurs, la disposition a été choisie de telle façon que, après avoir vaincu la force du ressort de pression de piston de sûreté 26, le piston différentiel 24 peut 8tre chargé, dans sa position de verrouillage, par la pression régnant dans le raccordement de tuyau complet 3 appliqué à la grande surface efficace F dudit piston. les relations fonctionnelles correspondantes seront expliquées plus loin. C'est notamment dans les figures 5 et 6 que l'on remarque les détails du mode de réalisation de l'invention représenté dans l'exemple de réalisation. Le piston différentiel 24 comprend un plateau de piston 27 et une bague de guidage 28. Le plateau de piston 27 est dégagé sur les bords. La bague de guidage 28 peut 8tre rapprochée et écartée, à l'intérieur d'un cylindre de logement 29 du bottier du dispositif de sécurité 9, de la membrane de commande 21, à savoir avec une fente annulaire de compensation de pression 30 entre la bague de guidage 28 et le cylindre de logement 29. Le ressort de pression de piston de sûreté 26 entoure le cylindre de logement 29 et s'appuie sur le bord extérieur du plateau de piston 27. De plus, le plateau de piston 27 peut être posé, au moyen d'une couronne d'étanchéité correspondante 31, sur un collet 32 sur- le cylindre de logement 29. On remarque que le piston différentiel 24 fonctionne sans matériau d'étanchéité. Par l'intermédiaire du cylindre de logement 29 d'une part et de la tige de piston creuse 23 d'autre part, on réalise en quelque sorte une étanchéité par immersion. Bien entendu, des joints d'étanchéité statiques 33 sont disposés aux endroits nécessaires, mais ceux-ci ne peuvent compromettre d'aucune manière la fonction de mouvement du piston différentiel 24. La description ci-après concerne tout d'abord la construction et le fonctionnement du système d'arrêt automatique 8. Viendra ensuite une explication du fonctionnement du mode de réalisation selon l'invention. Les figures 1 à 5 montrent le pistolet de distribution selon l'invention à l'état de repos, prêt à fonctionner, la pompe de distribution étant hors service ou ne fonctionnant pas correctement. Lorsque, l-a pompe de distribution fonctionnant de manière correcte, la poignée de manoeuvre 6 est amenée et bloquée dans la position d'actionnement, le carburant s'écoule par le canal d'écou- lement de carburant 4 et le bec de distribution 2 vers le réservoir de carburant d'un véhicule automobile dans lequel le bec de distribution 2 a été engagé. Il se crée alors en 34 une dépression qui a pour effet que de l'air est aspiré par l'intermédiaire de la conduite de détection de niveau 18 et de la conduite à vide 19, mais que la chambre à vide 17 est pratiquement maintenue à la pression normale par l'intermédiaire de la membrane de commande 21. Dès que le niveau de liquide dans le réservoir de carburant du véhicule automobile atteint la bouche de la conduite de détection de niveau 18 en 35, cette conduite est fermée, une dépression se crée dans la chambre à vide 17 au-dessus de la membrane de commande 21 laquelle, dans les figures, se déplace vers le haut, la tige de soupape de distribution 13 et la barre de traction 14 sont découplées et la soupape de distribution 12 se ferme sous l'effet de son ressort de fermeture 11. Il s'agit là des fonctions bien connues d'un pistolet de distribution de ce genre, indépen- damment du fait que celui-ci est déjà équipé ou non d'un dispositif de sécurité 9 (cf. brevet allemand nO 1 432 456 auquel il est également fait référence en ce qui concerne les autres détails de construction du pistolet de distri- bution représenté dans les figures). Pour la distribution de carburant décrite, la pompe de distribution fonctionne sans arrêt. La figure 6 montre la situation avec une pompe de distribution arrêtée ou fonctionnant avec une pression de pompe de distribution trop faible. Admettons pour le pistolet de distribution représenté que le ressort de piston de sûreté 26 soit dimensionné de telle façon que pratiquement la totalité de la pression de pompe de distribution normalement néces- saire doit être appliquée pour amener le piston de sûreté 24 dans la position de verrouillage. Si, avec le dispositif à crans 15 en état déverrouillé et avec la pompe de distri- bution en service, une distribution est tentée par l'inter- médiaire de la poignée de manoeuvre 6 en l'absence de la pleine pression de pompe de distribution, le dispositif à crans 15 ne peut prendre l'encoche et la soupape de distribution 12 ne peut s'ouvrir. Sous l'effet de la pleine pression de pompe de distribution, le piston différentiel 24 se déplace dans la position de verrouillage représentée à la figure 6. Bien entendu, la pression agissant sur le piston de sûreté diminue considérablement en cas de distri- bution de carburant. Néanmoins, l'effet de piston différen- tiel maintient le piston de sûreté 24 réalisé sous forme de piston différentiel dans la position de verrouillage. En conclusion, une distribution de carburant n'est possible que lorsque la pompe de distribution fournit la pression de pompe de distribution prescrite et que de ce fait le système d'arrêt automatique hydraulique 8 fonctionne de manière fiable. Néanmoins, pour une soupape de distribution correctement mise en service, une faible valeur quelconque peut être admise pour la charge de pression appliquée au piston différentiel 24, comme cela se fait, par exemple, à la fin d'une opération de distribution par l'intermédiaire de la mise à l'arrêt de la pompe de distribution. Le ressort de piston de sûreté 26 dimensionné pratiquement pour la pleine pression de pompe de distribution n'autorise pas même par compres- sion du tuyau une distribution de carburant. Il va de soi que le piston différentiel 24 est également soumis, pendant son parcours de la position supérieure indiquée dans la figure 5 vers la position inférieure indiquée dans la figure 6, à l'action de forces provenant de la pression appliquée au collet dans la région de la fente annulaire de compensation de pression 30 et de la pression intérieure dont il faut tenir compte pour le dimensionnement. il REVENDICATIONS 1.- Pistolet de distribution de carburant pour un distributeur d'essence à tuyau complet équipé d'une pompe de distribution connectable et déconnectable, comprenant une boîte à soupape avec bec de distribution, raccordement de tuyau complet et canal d'écoulement de carburant reliant les deux, un dispositif de manoeuvre avec poignée de manoeuvre et éventuellement dispositif de blocage pour la poignée de manoeuvre, un système d'arrêt automatique et un dispositif de sécurité, la boite à soupape comprenant un siège de soupape de distribution ainsi qu'un cône de soupape de distribution associé chargé par un ressort de fermeture et muni d'une tige de soupape de distribution pouvant être déplacée dans le sens axial et réalisée en tant que broche creuse dans laquelle est guidée une barre de traction couplée avec la poignée de manoeuvre, la tige de soupape de distribution et la barre de traction pouvant être couplée et découplée par un dispositif à crans appartenant au système d'arrêt automatique, le système d'arrêt automatique présentant, dans un bottier à membrane, une chambre à vide avec conduite de détection de niveau et conduite à vide débouchant dans la région du siège de la soupape de distribution ainsi qu'une chambre de compensation de pression et une membrane de commande séparant les chambres laquelle actionne le dispositif à crans et présente un ressort de pression de membrane de commande permettant de régler la dépression de mise à l'arrêt du système d'arrêt automatique, la membrane de commande étant, en outre, rattachée avec jeu de course libre à une tige de piston creuse d'un piston de sûreté du dispositif de sécurité guidé dans la bolte à soupape et pouvant être déplacé entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage qui peut être chargé par l'intermédiaire d'une conduite forcée, du côté opposé à la membrane de commande, par la pression régnant dans le raccordement de tuyau complet et qui s'appuie, par ailleurs, avec un ressort de piston de sûreté sur la boîte à soupape et sur lequel s'appuie, en outre, le ressort de pression de membrane de commande, caractérisé par le fait que le piston de sûreté est réalisé sous forme de piston différentiel (24) avec une petite surface efficace (f) et une grande surface efficace (F) qui, dans la position de déverrouillage, est soumis, avec sa petite surface efficace (f), à la pression régnant dans le raccordement du tuyau complet (3), et que le piston différentiel (24) peut être soumis, dans sa position de verrouillage, après avoir vaincu la force du ressort de pression de piston de sûreté (26), à la pression régnant dans O10 le raccordement de tuyau complet (3) agissant sur sa grande surface efficace (F). 2.- Pistolet de distribution selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait que le boîtier dans lequel est guidé le piston différentiel (24) communique par une fente annulaire de compensation de pression (30) avec la chambre à vide (17) et que, lors de l'application de la pression à la petite surface efficace (f) du piston, la fente annulaire de compensation de pression (30) agit comme botte à labyrinthe jusqu'à ce que, dans la position de verrouillage, le piston différentiel (24) soit soumis avec sa grande surface efficace (F) à l'action de la pres- sion régnant dans le raccordement de tuyau complet (3). 3.- Pistolet de distribution selon la reven- dication 2, caractérisé par le fait que le piston différen- tiel (24) comporte un plateau de piston (27) et une bague de guidage (28), le plateau de piston (27) étant dégagé sur les bords et la bague de guidage (28) pouvant être déplacée à l'intérieur d'un cylindre de logement (29), à savoir avec la fente annulaire de compensation de pression (30) entre la bague de guidage (28) et le cylindre de logement (29), que le ressort de pression de piston de sûreté (26) entoure le cylindre de logement et s'appuie sur le bord extérieur du plateau de piston-(27), et que, en outre, le plateau de piston (27) vient en butée étanche sur un collet (32) prévu sur le cylindre de logement (29) pour réaliser son effet différentiel. 4.- Pistolet de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le piston différentiel (24) est guidé partout sans matériau d'étanchéité.