Brevet FR2608722A1 — publié le 19880624

ROBINET DE SOUTIRAGE DE PRODUIT LIQUIDE, A CONARDE MANUELLE, ADMISSION D'AIR ET FERMETURE AUTONATIQUE POUR RESERVOIRS DIVERS La présente invention concerne le domaine technique du soutirage d'un produit liquide, à partir d'un réservoir et elle vise, plus spécialement le domaine des réservoirs ne comportant qu'une seule ouverture de soutirage dans laquelle un robinet est adapté. Dans de nombreux domaines d'application, on utilise, pour des raisons de sécurité ou de construction, des réservoirs de confinement de produit liquide ne comportant qu'un seul orifice ou bonde sur lequel est adapté un robinet de soutirage du produit liquide contenu. Que le réservoir soit de nature rigide ou souple, le soutirage du produit liquide présente, à un moment donné, une difficulté d'extraction lorsque les conditions d'équilibre de pression, entre le volume interne et la pression atmosphérique ne sont plus réunies. Dans un tel cas, le soutirage du produit liquide est perturbé par l'introduction d'air de l'extérieur vers l'intérieur du réservoir, c'est-å-dire à contre courant du sens d'écoulement normal du liquide soutiré. Cette contre circulation produit un écoulement perturbé et par à-coups préjudiciable aux bonnes conditions de soutirage et susceptible d'avoir des conséquences néfastes, voire graves, lorsque le produit soutiré est de nature agressive. Pour remédier à cet inconvénient connu, la technique antérieure a proposé des robinets de soutirage dont le corps et l'obturateur interne qu'il contient sont réalisés pour délimiter, en position d'ouverture, deux circuits paralléles d'écoulement. Dans un premier temps, les deux circuits sont empruntés par le produit liquide en soutirage jusqu'au moment ou les conditions d'équilibre font intervenir une prépondérance de la pression atmosphérique extérieure. Lorsque cette situation est atteinte, l'air emprunte à contre courant l'un des circuits de circulation pour s'introduire à l'intérieur du réservoir et permettre un écoulement régulier et continu du produit liquide amené à circuier dans le second circuit. Les robinets le plus fréquemment offerts par la technique antérieure pour résoudre le problème ci-dessus sont, généralement, du type à boisseau cylindrique tournant par l'intermédiaire d'une clef accessible manuellement. Une telle construction n'est pas satisfaisante pour une application au soutirage de produit agressif. En effet, en cas de fabrication en métal inoxydable, il est nécessaire de recourir à la mise en place de joints ou garnitures d'étanchéité qui sont rapidement détériorés. Le recours à une réalisation en matière plastique ne peut être valablement envisagé car, dans un tel cas, les matières pouvant être employées ne se prêtent pas à l'établissement d'une bonne étanchéité par simple contact de surface. Un autre inconvénient des robinets à boisseau tournant réside dans le fait qu'ils sont dépourvus de moyens de fermeture automatique, à partir du moment où ils ont été actionnés manuelLement. Dans le domaine d'application aux produits agressifs, ceci représente une lacune grave, en raison des risques d'écoulements intempestifs et incontrôlés qui peuvent intervenir par inattention. L'objet de l'invention est de répondre au problème général posé ci-dessus en proposant un nouveau robinet de soutirage conçu pour délimiter, en position d'ouverture, un circuit d'écoulement de produit liquide et un circuit d'admission d'air depuis le milieu extérieur, pour ne faire intervenir aucun joint d'étanchéité et pour offrir la caractéristique de posséder un retour automatique en position de fermeture des que cesse l'intervention de commande manuelle en ouverture. L'objet de l'invention est conçu de manière à pouvoir être réalisé en toute matière appropriée mais, plus particulièrement, en matière plastique offrant une grande résistance à la plupart des produits agressifs connus et, par exempte, en copolymère perfluoroalkylvinyléther/tétrafluoroéthylène (PFA) ou en copolymère tétrafluoroéthylène/éthylêne (ETFE) ou, encore, en polyfluorure de vinylidêne (PVDF). Un autre objet de l'invention est de proposer un robinet de soutirage pourvu d'un organe de commande apte à s'opposer aux risques d'ouverture intempestive. Pour atteindre tes buts ci-dessus, le robinet de soutirage de produits liquides conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend : - un corps de forme générale cylindrique, tubulaire comportant, à une extrémité, un embout de montage sur un réservoir, à l'autre, une collerette de coopérât ion avec un organe de commande et, entre Les deux, un embout de sortie délimitant deux conduits parallèles, - un ensemble obturateur, coulissant axialement dans le corps et définissant, par deux soupapes concentriques respectivement principale et secondaire, deux circuits de passage susceptibles de s' ouvrir dans L'embout de montage et communiquant chacun avec l'un des deux conduits, - un organe de commande, coopérant avec la collerette du corps, associé à l'ensemble obturateur par des moyens d'actionnement et chargé de commander, au moins par déplacement axial par rapport au corps et contre au moins l'action d'un organe de rappel en fermeture de l'ensemble obturateur, tout d'abord l'ouverture de la soupape secondaire puis celle de la soupape principale. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemptes non Limitatifs, des formes de réalisation de L'objet de L'invention. La fig. 1 est une coupe-élévation du robinet conforme à L'invention. Les fig. 2 à 4 sont des coupes transversales prises, respectivement, selon les lignes II-II à IV-IV de la fig. 1. La fig. 5 est une vue en plan développée illustrant une variante de réalisation de l'un des organes constitutifs de l'objet de L'invention. SeLon les fig. 1 à 4, le robinet de soutirage conforme à l'invention comprend un corps 1, de forme générale cylindrique tubulaire, formant à une extrémité un embout 2 d'adaptation sur un réservoir R. L'embout 2 peut comporter, à cet effet, un collet fileté pour un montage direct ou un collet d'encliquetage avec un raccord 3 d'adaptation permettant un montage étanche sur un réservoir. L'embout d'adaptation 2 présente une section droite transversale supérieure à celle du corps 1, de manière à délimiter, dans la zone de raccordement périphérique interne avec ce dernier, un épaulement 4 dont la fonction apparaît dans ce qui suit. Le corps 1 comporte, à l'opposé de l'embout 2, une collerette 5 de coopération avec un organe de commande décrit plus en détail dans ce qui suit. Le corps 1 comporte, entre l'embout 2 et la collerette 5, un embout de sortie 6, à direction sensiblement radiale, délimitant deux conduits parallèles 7 et 8. L'embout 6 peut être conformé pour permettre l'adaptation d'une buse 9 divisée par une cloison médiane 10 en deux sections de passage 11 et 12. Le corps 1 peut être réalisé en toute matière appropriée et, de préférence, en une matière plastique telle que PFA, ETFE ou PVDF. Le corps 1 contient, intérieurement, un ensemble obturateur 13 qui est relié par des moyens d'actionnement 14 à l'organe de commande. L'ensemble obturateur 13 comprend une soupape principale 15 montée libre de coulisser axialement dans une section cylindrique 16 présentée intérieurement par le corps 1 entre l'épaulement 4 et un rebord interne 17. La soupape 15 comporte une tête 18 destinée à coopérer avec l'épaulement 4. Derrière la tête 18, la soupape 16 présente un dégagement 19 ménagé dans sa périphérie extérieure, afin de délimiter, avec l'alésage 16, une chambre annulaire 20 communiquant en permanence avec le conduit 7. La soupape 15 comporte, dans sa partie cylindrique 15a cooperant avec l'alésage 16, une intercommunication 21 ménagée de manière à communiquer toujours avec le conduit 8, quelle que soit la position axiale occupée par la soupape 15 à l'intérieur du corps 1 et correspondant à deux états de fermeture et d'ouverture, comme décrit ci-dessus. De préférence, l'intercommunication 21 est constituée par un trou radialdebouchant dans un alésage interne 22 pratiqué axialement sur toute La longueur de la soupape 15.Dans le cas ou L'intercommunication 21 est constituée par un trou radial, La soupape 15 est, de préférence, immobilisée angulairement à l'intérieur du corps 1 par l'intermédiaire d'une section 23 de forme géométrique polygonale régulière ou irrégulière coopérant avec une section complémentaire 24 présentée par le corps 1 à la suite de l'alésage 16 et à partir du rebord interne 17. La longueur axiale de la partie 15a eSt au moins égale à La mesure axiale du conduit 8. L'alésage axial 22 de la soupape 15 débouche dans un puits 25 ménagé dans la tête 18. Le puits 25 est coiffé par un collecteur 26 possédant une tubulure axiale 27 sur laquelle est adapté un tube 28 s'étendant axialement hors de l'embout d'adaptation 2 ou du raccord 3. L'ensemble obturateur 13 comprend, également, une soupape secondaire 29 disposée axialement dans l'alésage 22. La soupape secondaire 29 forme une queue 30 délimitant, avec l'alésage 22, un passage annulaire 31 en relation avec L'intercommunication 21. La soupape secondaire 30 comporte, à une extrémité, une tête 32 logée dans le puits 25 pour fermer la section du passage annulaire 31. La soupape 29 comporte, par ailleurs, à L'opposé de la tête 32, une portée cylindrique 33 de guidage à l'intérieur de l'alésage 22. La soupape 29 est reliée, au-delà de la portée cylindrique de guidage 30, aux moyens d'actionnement 14 qui comprennent, principaLement, un poussoir 40, par exemple vissé sur une partie terminale filetée 41 de la soupape 29. Le poussoir 40 est monté libre de coulisser dans un palier 42 délimité par le corps 1 entre la section polygonale 24 et la collerette de coopération 5. De préférence, le poussoir 40 possède une tête 43 immobilisée angulairement dans la section polygonaLe 24. Le poussoir 40 est sollicité en déplacement axial dans le sens de la flèche f1, par l'intermédiaire d'un organe élastique de rappel 44, de préférence constitué par un ressort hélicoidal, enfilé concentriquement au poussoir 40 pour prendre appui entre une butée de ce dernier et Le fond de la collerette 5.L'organe élastique de rappeL 44 agit, en permanence, dans le sens de ta flèche f1, sur le poussoir 40 chargé de maintenir la soupape secondaire 29 en position de fermeture contre le fond du puits de la soupape principale 15, elle-même ainsi maintenue en fermeture par la tête 18 contre l'épaulement 4. La longueur de la soupape secondaire 29 est déterminée de manière que, dans cette position, la tête 43 du poussoir 40 soit éloignée de la face transversale en regard de la soupape principale 15. L'organe de rappel élastique 44 prend, de préférence, appui sur le fond d'une bague 45 vissée à L'intérieur de la collerette 5 pour assurer l'application d'une garniture d'étanchéité 46 entre le poussoir 40 et le palier 42. L'organe de commande est constitué par un bouton 47 monté libre de tourner sur un tourillon 48 présenté par le poussoir 40. L'immobilisation axiale du bouton 47 peut être réalisée de toute façon convenable, notamment par une vis 49. Le bouton 47 forme une jupe annulaire 50 emboîtant, en partie, la collerette 5 qui comporte, extérieurement, des nervures axiales 51. Le bouton 47 est sollicité par un organe élastique 52 dans une position angulaire stable de repos dans laquelle des moulures 53 qu'il forme, intérieurement à la jupe 50, sont situées en vis-å-vis des nervures 51. La fig. 4 montre que les nervures 51, ainsi que les moulures 53, peuvent être équidistantes de 900. Cette fig. 4 montre, également, que l'organe élastique 52 peut être constitué par un ressort lame ancré sur le poussoir 40, de manière à s'étendre radiaLement à travers une encoche 54 présentée par une conformation interne du bouton 47. La lame 52 prend appui sur une saillie 55 du bouton, de manière à le solliciter en rotation dans te sens de la fLèche f2, jusqu'à une position de butée déterminée par un doigt 56 formé en saillie par la paroi périphérique interne de'la jupe50 pour coopérer avec un taquet ou analogue 57 présenté par la face périphérique extérieure de la collerette 5. Dans la position stable de repos, illustrée par les fig 1 et 4, Le robinet de soutirage, adapté sur le réservoir R, s'oppose à tout écoulement vers l'extérieur du produit liquide que ce réservoir contient. En effet, par l'action permanente du ressort 44, la soupape secondaire 29 ferme le puits 25 et sollicite en même temps la soupape principale 15 en position de fermeture, par la coopération de la tête 18 avec l'épaulement 4. De cette manière, la chambre annulaire 20 est isolée par rapport à l'intérieur du raccord 3 ou de l'embout 2, de même que le passage annulaire 31 est isolé par rapport au puits 25. Pour soutirer du produit liquide à partir du réservoir 1, l'opérateur doit commander la rotation du bouton 47, dans le sens contraire à celui de la flèche f2, contre l'action de l'organe élastique 52. Cette rotation est effectuée jusqu'à une position de butée déterminée par le contact de l'encoche 54 contre la base de la lame 52. Dans cette position, les moulures 53 ne sont plus en vis-à-vis des nervures 51, de sorte que le bouton 47 peut être pousse axialement, dans le sens inverse de celui de la flèche f1, contre l'action de t'organe élastique 44. Dans un premier temps, le déplacement axial du bouton 47 sollicite le poussoir 40 qui pousse la soupape secondaire 29 ouvrant Le puits 25 mis en communication avec le passage annulaire 31, L'intercommunication 21, le conduit 8 et, le cas échéant, la section 12. Ceci a pour effet de mettre en relation le milieu ambiant, généralement à la pression atmosphérique, avec le tube 28 chargé d'admettre de l'air à l'intérieur du réservoir R, pour rétablir, le cas échéant, un équilibre entre les pressions interne et externe au réservoir. Le déplacement axial du bouton 47 a pour effet, dans un second temps, d'amener la tête 43 du poussoir 40 en contact avec la soupape 15 qui est alors elle aussi déplacée dans le sens correspondant. La tête 18 est éloignée de l'épaulement 4, de sorte que l'embout 2 est mis en relation avec la chambre annulaire 20. Du produit liquide contenu dans le réservoir R peut ainsi s'écouler par le conduit 7 et, Le cas échéant, la section 11. Dans cet état, l'obturateur 13 définit deux circuits de circulation indépendants, respectivement constitués par l'intérieur du raccord 3, la chambre annulaire 20 et le conduit 7 et réservé au produit liquide contenu dans le réservoir R, et par le tube 28, le puits 25, le passage annulaire 31, L'intercommunication 21 et le conduit 8, et réservé à l'admission d'air à partir du milieu ambiant. Pour l'établissement de deux circuits indépendants, la soupape 15-est réalisée de manière que sa partie 15a présente une longueur axiale telle qu'en position d'ouverture maximale elle ferme toute communication entre la chambre annulaire 20 et le conduit 8 avec lequel seule l'intercommunication 21 reste en coincidence. Il doit être considéré que, dans certains cas de fonctionnement, l'ouverture du robinet, comme décrit ci-dessus, se traduit, initialement, par un écoulement du produit liquide par les conduits 7 et 8 lorsque le niveau dans le réservoir R est situé au-dessus de l'extrémité du tube 28. Un tel état de fonctionnement est temporaire et s'interrompt lorsque la différence de pression, régnant entre le volume interne du réservoir R et le milieu ambiant, rétablit l'admission d'air dans le sens conduit 8 - intercommunication 20 passage annulaire 31 - puits 25 et tube 28. Les conditions de soutirage ci-dessus se maintiennent tant que l'opérateur exerce sur le bouton 47 l'action initiale de déplacement axial consécutive à ta première action d'entrainement en rotation angulaire partielle. Dans le cas où cette action cesse, le ressort 44 agit sur Le bouton 47 dans le sens de la flèche f1 et entraîne, par le poussoir 40, l'ensemble obturateur 13 dans La positon de fermeture initiale dans laquelle, d'une part, la tête 18 de la soupape principale 15 ferme la chambre annulaire 20 en coopérant avec L'épaulement 4 et, d'autre part, la tête 32 de la soupape secondaire 29 ferme le puits 25 pour isoler le passage annulaire 31. En fin de course de fermeture, le bouton 47 est sollicité par le ressort 42 pour réoccuper la position stable de repos dans Laquelle une action inopinée ou intempestive d'enfoncement ne peut produire de déplacement en ouverture de L'obturateur 13, en raison de la coîncidence entre les nervures 51 et les moulures 53. La fig 5 montre, en plan développé, une variante de réalisation dans laquelle la lame 52 occupe une disposition, non plus radiale, comme dans l'exemple selon la fig. 4, mais axiale en étant alors ancrée sur la collerette 5. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Robinet de soutirage de produit liquide à commande manuelle, admission d'air et fermeture automatique pour réservoirs divers, caractérisé en ce qu'il comprend : - un corps (1) de forme générale cylindrique, tubulaire comportant, à une extrémité, un embout (2) de montage sur un réservoir (R), à l'autre, une collerette (5) de coopération avec un organe de commande (47) et, entre les deux, un embout de sortie (6) délimitant deux conduits parallèles (7 et 8), - un ensemble obturateur (13), coulissant axialement dans le corps et définissant, par deux soupapes concentriques (15, 29) respectivement principale et secondaire, deux circuits de passage susceptibles de s'ouvrir dans l'embout de montage et communiquant chacun avec l'un des deux conduits, - un organe de commande (47), coopérant avec la collerette du corps, associé à L'ensemble obturateur par des moyens d'actionnement (14) et chargé de commander, au moins par déplacement axial par rapport au corps et contre au moins l'action d'un organe de rappel (44) en fermeture de l'ensemble obturateur, tout d'abord L'ouverture de la soupape secondaire puis celle de la soupape principale. 2 - Robinet de soutirage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble obturateur (13) comprend - une soupape principale (15) coulissant dans le corps et présentant une tête (18) de fermeture de l'embout de montage, un alésage axial (22) débouchant dans un puits (25) de la tête, une intercommunication (21) entre l'alésage et l'un des conduits (8) quelle que soit la position axiale de la soupape dans le corps et un dégagement périphérique (19) extérieur ménageant avec le corps une chambre annulaire (20) cormuniquant avec le second conduit (7), - une soupape secondaire (29) comportant une queue (30) disposée dans l'alésage (22) de la soupape principale avec lequel elle ménage un passage annulaire (31), formant une tête d'obturation (32) du puits de la tête de soupape principale, présentant une portée cylindrique de guidage (33) coopérant avec l'alésage (22) et reliée à l'organe de commande (47) par des moyens d'actionnement (14). 3 - Robinet de soutirage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la soupape principale (15) est libre de coulisser axialement mais immobilisée angulairement et en ce que L'intercommunication est un trou radial. 4 - Robinet de soutirage selon la revendication 2, caractérisé en ce q;e le puits (25) de la tete de la soupape principale est coiffé d'un collecteur (26) prolongé par un tube d'admission d'air (28). 5 - Robinet de soutirage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement (14) comprennent un poussoir (40) adapté sùr la queue de soupape secondaire (29) et coulissant axialement avec étanchéité dans un palier (42) de la collerette et un organe élastique (44) agissant en permanence sur le poussoir pour solliciter la soupape secondaire en fermeture du puits et La soupape principale en fermeture de L'embout. 6 - Robinet de soutirage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le poussoir (40) est immobilisé angulairement dans le corps par une tête située à distance de la soupape principale, en position de fermeture sous l'action de l'organe élastique. 7 - Robinet de soutirage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe élastique (44) de rappel en fermeture est constitué par un ressort hélicoïdal enfilé concentriquement sur le poussoir. 8 - Robinet de soutirage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de commande (47) est constitué par un bouton coiffant en partie embout de coopération (5) et adapté en bout du poussoir. 9 - Robinet de soutirage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bouton est monté tournant sur le poussoir. 10 - Robinet de soutirage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bouton tournant est libre de tourner sur une plage angulaire limitée contre l'action d'un organe élastique (52) de rappel dans une position d'arrêt dans laquelle ledit bouton est face à des butées (51) portées par la collerette de coopération pour s'opposer à son déplacement axial de commande du poussoir.