Brevet FR2610305A1 — publié le 19880805

La présente invention concerne un dispositif de commande de l'arrêt automatique de l'éroulement d'un fluide dans un contenant lorsqu'un niveau de remplissaqe prédéterminé à été atteint. Parmi les dispositifs de ce type qui sont connus actuellement. ceux qui utilisent tIn flotteur commandant un clapet obturant un orifice de remplissage. sont les plus courants. La présente invention concerne des perfectionnements apportés à ce type de dispositif dans le but d'ohtenir une fermeture rapide. pratiquement instantenée. lorsqu'un niveau de remplissaqe prédéterminé a ét ntteint. LL cet effet ce dispositif de commande de l'arrêt automatique de l'écoulement d'un fluide dans un contenant lorsqu'un niveau de remplissaqe prédéterminé a été atteint. comportant un tube sensiblement vertical se terminant à an extrémité inférieure. par un orifice d'arrivée du fluide. pouvant être obturé par un clapet mobile est caractérisé Pn ce qu'il comporte un équipage mobile verticalement dont est solidaire le clapet. des moyens pour retenir l'équipage mobile en position d'ouverture dans laquelle le clapet est écarté de l'orifice du tube de remplissaqe et des moyens exerçant une force d'attraction maqnétique sur l'équipage mobile aussitôt que le flotteur a été soulevé. pendant le remplissage, jusqu'è un niveau prédéterminé. pour plaquer le clapet mobilP sur l'orifice d'arrive du fluide et obtu- rer ainsi celui-ci. Le dispositif suivant l'invention petit être utilisé chaque fois que l'on désire transférer un liquide et obtenir automatiquement puis maintenir l'arrêt de ce transfert lorsque le niveau du liquide dans un conteneur est atteint. qu'il s agisse d'un écoulement ou d'un transvasement. re dispositif peut donc être utilisé en remplacement ou en complément d'un robinet branché sur un circuit de distribu tion individtiri ou collectif de liquides. par exemple sur un réservoir d'eau de wnter closet. T petit s'appliquer égslement au remplissage de divers contenants, notamment de bouteilles avec tin arrêt automatique en fin de remplissage. à partir de canalisations ou de contenants divers. @@ déçrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif. une forme d'exécution de la présente invention,en ré férence RU dessin annexé s sr lequel La fiqure 1 est une vue en coupe verticale schématique d'un dispositif suivant l'invention an cours Le figure 2 est une vue en coupe horizontale faite suivant la ligne TI-TI de le figure 1. Les figures 3 et 4 sont ries vues ce coupe vertica- les schématiques du dispositif respectivement au moment où se déclenche la fermeture de l'orifice de remplissage et après cette fermeture. La figure 5 est une vue en coupe verticale schématique partielle d'une variante d'exécution di dispositif. Le dispositif suivant 1 ' invention qui est représen- té sur les figures 1 et 2 est destiné è la commande de l'arrêt automatique de l'écoulement d'un liquide. dans un contenant 1. tel qu'une bouteiller ou un réservoir quelconque lorsqu'un niveau de remplissage prédéterminé est atteint. Le liquide s'écoule dans le contenant 1 i travers un entonnoir 3 engagé dans Je col 4 du contenant 1. Cet entonnoir 3 comprend une partie supérieure évasée 3a et un tube de remplissage inféricur 3b qui se termine. à son extrémité inférieure, par un orifice 5 à travers lequel le liquide pénètre dans Je contenant 1.Cet orifice est avantageusement bordé d'un oint d'étanchéité annulaire interne 5a. En dessous de l'orifice 5 d'arrivée du liquide se trouve un flotteur 6 qui Pst suspendu i une tige 7 s'étendant verticalement sur toute la hauteur de l'entonnoir 3, à l'intérieur de celui-ci. Le flotteur G présente de préférence une partie supérieure conique 6a d'un diamètre de base supérieur au diamètre interne de l'orifie 5. cette partie supérieure 6a fora an t ainsi un clapet pouvant s'engager dans ì 'orifice 5 pour l'obturer totalement. La partie supérieure de la tiqe 7 traverse un trou centrai B formé dans une brrr borizon- tale 9 qui s'étend en travers de l'entonnoir 3. suivant un diamètre.L'extrémité supérieure de la tige 7 est fixée à une but 10 qui peu t être constituéc. par exemple. par une boule. Cette butée est ainsi en en appui sur la barre 9 lorsque le dispositif est en position d'ouverture (figure 1) et elle retient l'ensemble de l'équipage mobile verticalement formé par le flotteur 6, la tige 7 Pt li butée 10. La barre 9 porte. sur sa face inférieure, deux aimants 11.12 fixés > j la barre de part et d'autre du trou central 8. En renard de ces aimants 10 et en dessous d'eux s'étend une lame horizontale 13 qui est fixée h la tiqe 7 et qui est constituée en un matérisu ferromaqnétique. Elle neut avoir une forme allongée ou circulaire . il faut et il suffit qu'elle s'étende sur une distance et une larquer suffisante pour pouvoir être plaqués simultanément sur les deux ainants 11.12. Si la lamp 13 est alloaoée il est néces- snire de pré voir des moyens empêchant la tige 7 rie tourner sur elle-même, afin que cette lame 13 s'étende toujours en dessous des aimants 11.12. La distance entre la lame 13 et les aimants 11.12, lorsque e dispositif est en position d'ouverture ainsi qu'il est représenté sur la figure 1. est choisie de telle façon que le pois de l'équipage mobile constitué par le flotteur 6, la tige 7. la lame 13 et la butée 10. soit sensiblement équilibré par la force d'attraction des deux aimants 11.12, en position vertioale. Cette condition est grossièrement remplie si le flottaur 6 vient se coller sur l'orifice 5 de l'entonnoir quand on place celui-ci à vide en position horizontale. T1 en résulte que la moindre sol lici- tation du flotteur 6 vers le havit. sous l'effet de la pous sée d'Archimède. provoque une rupture de cet équilibre et par conséquent une attraction brusque de la lame 13 par les aimants 11,12, la remontée rapide du flotteur 6 et l'obture- tion de J orifice 5 de l'entonnoir. Le liquide se trouvant alors dans I'entonnoir y reste captif même si on soulève cet entonnoir. Les figures 1,3 et 4 représentent le dispositif cours des diverses phases du rem@lissaqe. Sur la figure 1 le flotteur 6 formant clapet est écarté de l'orifice 5. en dessous de celui-ci si bien qie le liquide s'écoule librement à l'intérieur du contenant 1. La butée supéri8eure 10 est en appui sur la barre 9 et la lame métallique 13 est écartée des deux aimants 11,12. Lorsque le niveau du liquide dans le contenant 1 s'élève au point d'atteindre le flotteur 6, celui-ci commence à être soumis h une pousse d'Archimède de valeur croissante avec le volume du flotteur immerqé dans le liquide. A un moment donné. lorsque le niveau tu liquide atteint la position 2a représentée sur la fiqure 3. la somme de la poussée d'Archimède exercée sur le flotteur 6 et de ]'at- traction magnétique exercée par les aimants 11.12 sur la lame métallique 13 devient supérieure au poids de l'équipage mobile 6,7.10.13 et à la force exercée vers le bas sir i e flotteur 6 par suite d l'écoulement descendant du liquide son contact. Il en résulte que l'équipage mobile est entraîné rapidement vers le haut jusqu'à ce que la partie supérieure conique 6a du flotteur 6 formant clapet soit engagée totslement dans l'orifice 5. en obturant celui-ci. Pendant cette dernière phase une certaine quantité de liquide s'écoule encore à l'intérieur du contenant J et le niveau du liquide atteint le niveau final prédéterminé 2 représenté sur la figure 4, après quoi l'écoulement du liquide à l'intérieur du contenant 1 est arrêté. . Dans la position de fermeture totale illustrée sur la figure 4 la lame métallique 13 est plaquée contre les aimants 11.12 ou est maintenue à très faible distance de ceux-ci.Le liquide se trnuvant encore dans 1' entonnoir y demeure prisonnier comme il est repré senté sur la figure 4. Pour ouvrir l'orifice d'arrivée du liquide inférieur 5 il suffit de repousser la butée In et par conséquent la tige 7 vers le bas, ce qui a pour effet d'écarter le flotteur formant clapet 6 de l'orifice 5. Naturellement la barre horizontale et diemètrale 9 peut être placée à n'importe qual niveau dans la partie supérieure évasée 3a de l'entonnoir 3. Dans la variante d'exécution de l'invention représentie sur la figure 5 l'attraction magnétique de l'équi- page mobile vers le haut est obtenue au moyen d'un aimant permanent tronconique 14 disposé autour de la partie inférieure de l'entonnoir 3, h proximité immédiate de l'orifice 5. Dans ce cas le flotteur 6 est réalisé, au moins dans sa partie supérieure conique 6a. en un matériau ferromagnétique de manière à pouvoir être attiré vers le haut par l'aimant tronconique 14 lorsqu'il est soumis h une poussée d'Archi- mède suffisante. Bien que dans la description qui prérde, le dis- positif suivant l'invention ait été représenté en position verticale. 11 va de soi qu' il pourrait également fonctionner dans une position s'écartant quelque peu de la position verticale. Par ailleurs les moyens engendrant la force d'attraction magnétique assurant la fermeture du clapet 6a pourraient être réalisés différemment. On pourrait notamment prévoir. à la place de la lame ferromagnétique 13. un aimant permaaentsolidaire de équipage mobile et coopérant avec un élément ferromagnétique porte par la barre 9 ou avec cette barre elle-même si celle-ci est réalisée en une matière ferromagnétique. REVENDICATIONS Dispositif de commande de l'arrêt automatique de l'écoulement d9Jn fluide dans un contenant lorsqu'un niveau de remplissage prédéterminé a été atteint, comportant un tubesensiblement vertical se terminant. j son ex trémie inférieure, par un orifice d'arrivée du fluide. pouvant être obturé par un clapet mobile, caractérisé en ce qu'il comporte un équipage mobile verticalement dont est solidaire le clapet (6a), des moyens pour retenir l'équipage mobile en position d'ouverture dans laquelle le clapet (Ga) est écarté de l'orifice (5) du tube de remplissage (3b), et des moyens (11.12;14) exerçant une force d'attraction ma gnétique sur l'équipage mobile, aussitôt que le flotteur a été soulevé, pendant le remplissage, jusqu'à un niveau prédéterminé, pour plaquer le clapet mobile sur l'orifice d'arrivée du fluide et obturer ainsi celui-ci. 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le flotteur (6) est solidaire de l'extrémité inférieure d'une tige verticale (7) s'étendant à travers le tube de remplissage (3b) et dont l'extrémité supérieure traverse un trou (8) percé dans un support horizontal (9) et est fixée à une butée (10) situe au-dessus du support (9). 3.- Dispositif suivant la revendication 2 caracté- risé en ce que l'équipage mobile porte un élément ferroma gnêtique (13) et le support (9) porte, sur sa face inf4rieure, au moins un aimant permanent (11,12) exerçant une attraction magnétique sur l'élément ferromagnétique (13). 4.- Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que l'élément ferromagnétique (13) est constitué par une leme métallique horizontale fixée à le tige (7) et le support (9) porte deux aimants (11,12) disposés de part et d'autre du trou (8) traversé par la tige (7). 5.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le tube de remplissage (3b) porte un aiment annulaire (1 4) nutour de son orifice infrieilr (5) et le ciapet (6a) est réalisé en matériau ferromagnétique. 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes caractérisé en ce que le clapet (6a) et le flottecir (o) forment une seule pièce. 7.- Dispositif suivent le revendication 6 caractérisé en ce que la partie supérieure (6R) du flotteur (6) qui forme le clapet proprement dit. a une forme conique. pointe dirigé vers le haut et elle a un diamètre de base supérieur au diamètre interne de l'orifice inférieur (5) du tube de remplissage (3h). 8.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que le tube de remplis sage (3b) constitue la partie inférieure d'un entonnoir (3) dans la partie supérieure évasée (3a) duquel s'étend. suivant un diamètre une borre (9) constituant le support pour 1 l'équipage mobile.