Brevet FR2628368A1 — publié le 19890915

Clapet de sécurité pour circuit de ventilation d'un réservoir de carburant pour véhicules automobiles. L'invention concerne un clapet de sécurité pour circuit de ventilation d'un réservoir de carburant pour véhicules auto- mobiles. Dans les véhicules automobiles modernes, un circuit de venti- lation forcée est en général adjoint au réservoir de carburant pour entraîner les vapeurs de carburant et les séparer afin d'interdire leur libération dans l'air ambiant. De tels cir- cuits de ventilation doivent permettre des débits gazeux très élevés, par exemple supérieurs à 2000 litres/heure, tout en interdisant au carburant de sortir accidentellement du réser- voir. La sortie de carburant peut être provoquée par des coups de bélier dans le réservoir, ou encore, bien entendu, par un ac- cident du véhicule provoquant une inclinaison excessive (véhi- cule couché sur le côté par exemple) ou un renversement com- plet. La présente invention vise donc à fournir un clapet de sécuri- té assurant une telle double fonction de manière sûre et sim- ple. A cet effet, l'invention propose un clapet de sécurité pour circuit de ventilation d'un réservoir de carburant pour véhi- cules automobiles, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier ayant une entrée et une sortie, un organe d'obturation apte. à fermer ladite sortie, un flotteur et des moyens de tarage aptes à commander ledit organe d'obturation. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en se référant au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un clapet selon un premier exemple de réalisation de l'invention; - la figure 2 est analogue à la figure 1, pour un second exem- ple de réalisation; - la figure 3 est une demi-vue en coupe selon la flèche A de la figure 2; - la figure 4 est une demi-vue en coupe selon la flèche B de la figure 3; - les figures 5 à 8 sont des coupes partielles d'un clapet selon la figure 1, pour diverses formes de réalisation du flotteur; - les figures 9 et 10 représentent deux variantes d'un organe d'obturation; - la figure 11 est analogue aux figures 1 et 2, pour une autre variante; - la figure 12 représente une variante d'un organe d'obtura- tion; - les figures 13 à 15 sont analogues aux figures 1 et 2, pour les variantes; - les figures 16 et 17 représentent deux variantes du clapet de la figure 15; - les figures 18 à 22 sont des coupes à travers des clapets selon diverses variantes de l'invention, et - la figure 23 est une vue en coupe selon la ligne C de la figure 22. 3 2628368 Le clapet selon l'invention comprend un boîtier 1 ayant une entrée 2 et une sortie 3. L'entrée 2 est reliée au réservoir et la sortie 3 au circuit de ventilation. Un flotteur 4 est logé dans le boîtier 1 en regard de l'entrée 2 et est lié à un organe d'obturation 5 de la sortie 3. Dans la forme de réalisation de la figure 1, le flotteur 4 est solidaire d'un levier 6 du 3ème genre articulé à une ex- trémité autour d'un axe 7 et portant à son autre extrémité l'organe d'obturation 5 constitué par un pointeau. Une bille de tarage 8, logée sur un siège conique 9, sert de butée au levier 6, de sorte qu'une inclinaison du clapet supérieure à un seuil déterminé produise le déplacement de la bille sur le siège conique et donc la fermeture du pointeau 5 sur la sortie 3. La fermeture est, bien entendu, également produite en cas de retournement. La bille de tarage 8 est ici positionnée sous le pointeau 5. Des chicanes 10 divisent l'intérieur du boîtier 1 en deux chambres 11 et 12, la chambre 11 contenant le flotteur 4 et la chambre 12 le pointeau 5. Ces chicanes permettent au flot- teur 4 de réagir lors d'une arrivée brutale de liquide et d'assurer la fermeture du pointeau 5 avant que le liquide n'atteigne la chambre 12. Le flotteur 4 a une forme annulaire laissant un très large passage pour les gaz, ce qui permet les débits élevés nécessaires. Dans la variante des figures 2 à 4, le levier 6 utilisé est du 2ème genre. Il est articulé à l'une de ses extrémités au- tour d'une axe 7, porte à son autre extrémité le flotteur 4 et en un point médian le pointeau 5. Le flotteur 4, ici un flotteur plein, est en butée sur la bille de tarage 8 reposant elle-même sur des ailettes 13 formant un siège conique 9 au débouché de l'entrée 2 dans le boîtier du clapet. Comme visible sur les figures 2 a 4, le boîtier comporte une première partie globalement cylindrique dans laquelle est po- sitionné le flotteur 4 et une deuxième partie globalement pa- rallélépipèdique dans laquelle s'étend le levier 6. Cette par- tie parallélépipédique est cloisonnée par une ou plusieurs chicanes 10, s'étendant longitudinalement, en deux chambres: une chambre 11 en liaison directe avec la partie cylindrique du boîtier et une chambre 12. Le levier 6 présente une branche dans la chambre 11 qui porte le flotteur 4 et une seconde branche s'étendant dans la chambre 12 et portant le pointeau 5. La chambre 11 présente, dans la partie cylindrique du boîtier, une paroi supérieure bombée afin de produire une contre pres- sion sur le flotteur capable de retarder, selon les besoins, son déplacement et donc la fermemture du pointeau 5. Dans les figures 5 à 8, on prévoit l'utilisation d'un déflec- teur afin d'assurer un entraînement du flotteur 4 lors d'une arrivée brutale de liquide. Aux figures 3 et 6, le déflecteur 15,16 est globalement coni- que et est situé au-dessus du flotteur 4; il peut soit être lié audit flotteur 4, soit être ménagé dans la paroi du bol- tier. A la figure 7, le déflecteur est réalisé par un orifice cen- tral tronconique 17 du flotteur tandis qu'à la figure 8, on ménage un espace annulaire ouvert à sa partie inférieure dans le flotteur. A la figure 9, le montage est semblable à celui de la figure 1, la bille 8 chemine sur un c6ne de réaction du levier et non sur un siège conique du boîtier. 262836t A la figure 10, les moyens de tarage sont constitués par un ressort taré 18 situé entre le boîtier et le levier 6. Le res- sort 18 est prévu avec une force quasi égale au poids de l'en-. semble levier 6, flotteur 4, pointeau 5, mais légèrement infé- rieur. Lorsque le clapet est horizontal ou peu incliné, le ressort 18 équilibre ainsi le poids du levier mais dès que l'inclinaison dépasse une valeur prédéterminée,-la force exer- cée par le ressort 18 devient plus grande que la résultante du poids qui lui est opposée, le pointeau 5 est alors poussé en position de fermmeture de la sortie 3. Dans la forme de réalisation de la figure 11, la sortie 3 est horizontale. Le levier 6 est ici du premier genre, il porte à l'une de ses extrémités un tiroir 19 formant l'organe d'ob- turation 5. Dans la variante de la figure 12, le tarage du pointeau 5 est assuré par un contrepoids 20 muni d'une rampe sphérique 21, l'ensemble formant un balancier repoussant le pointeau 5 à partir d'une inclinaison prédéterminée. La forme de réalisation de la figure 13 est analogue à celle de la figure 2, si ce n'est que le flotteur 4 est coulissant au lieu d'être pivotant. La variante de la figure 14 est analogue à celle de la figure 1 avec un flotteur 4 coulissant ou pivotant (variante en traits tiretés). Les enceintes 11 et 12 sont disposées l'une au-dessus de l'autre. Une cloison 22 traversant le boîtier 1 forme un cône de réaction pour la bille de tarage 8 et con- stitue en même temps un déflecteur et une chicane. La circula- tion axiale de gaz au niveau du flotteur 4 crée une dépression à sa base qui a tendance à éloigner le pointeau 5 du débouché de la sortie 3 et à favoriser le débit de gaz. Dans la forme de réalisation de la figure 15, le flotteur 4 est coulissant et porte un pointeau 5 ayant à sa base des ai- lettes tronconiques 23 par l'intermédiaire d'une bille de ta- rage 8. A la figure 16, un ressort taré 24 remplace le système bille 8 - ailettes inclinées 23 de la figure 15. A la figure 17, le cône de réaction 25 est ménagé sur le flotteur 4. Dans la forme d'exécution de la figure 18, le flotteur 4 est coulissant et comporte un passage axial 26 pour les fluides. A la base du flotteur 4 sont disposées des billes 27 qui co- opèrent avec une couronne tronconique 28 formée à la base du flotteur 4. L'organe d'obturation 'est constitué par une cou- ronne conique supérieure 29 coopérant avec un siège annulaire formé dans le boîtier 1. La variante de la figure 19 est analogue à celle de la figure 18, si ce n'est que l'ouverture centrale 26 du flotteur 4 dé- bouche périphériquement au sommet du flotteur 4, dont l'extré- mité supérieure forme le pointeau 5. Cette circulation des gaz crée une contre-pression qui améliore le débit gazeux en retardant l'obturation. La forme de réalisation de la figure 20 est semblable à celle de la figure 19, si ce n'est que le système de tarage à billes 27 et couronne tronconique 28 est remplacé par un ressort taré 29. Le flotteur 4 peut être empli d'un matériau léger 30 qui améliore la flottabilité. Dans la figure 21, l'écoulement se fait autour du flotteur 4 qui porte le pointeau 5 et s'appuie par l'intermédiaire d'un ressort taré 31, sur un déflecteur 32 qui favorise l'écoule- ment. 7 2628368 Aux figures 22 et 23, le flotteur 4 est rappelé par un ressort taré 33. L'écoulement se fait extérieurement hélicoldalement grâce' à un chemin hélicoîdal 34 formé dans le flotteur 4. Ce chemin hélicoidal pourrait être aménagé à l'intérieur du bol- tier 1. Cette circulation atténue l'effet d'entrainement du flotteur 4 et permet des débits gazeux plus importants. En présence de liquide, la réaction du flotteur 4 se produit avant que le liquide n'atteigne la sortie du clapet. REVENDICATIONS 1.- Clapet de sécurité pour circuit de ventilation d'un réser- voir de carburant pour véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (1) ayant une entrée (2) et une sortie (3), un organe d'obturation (5) apte à fermer ladite sortie (3), un flotteur (4) et des moyens de tarage (8,9) ap- tes à commander ledit organe d'obturation (5). 2.- Clapet de sécurité suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit flotteur (4) commande l'organe d'obturation (5) dans le sens de l'obturation de la sortie (3) sous l'effet d'une arrivée de liquide dans le boîtier (1). 3.- Clapet de.sécurité suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de tarage (8,9) compren- nent un élément d'action sur l'organe d'obturation (5) dans le sens de l'obturation de la sortie (3) pour une inclinaison du boîtier (1) supérieure à une valeur prédéterminée. 4.- Clapet selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le flotteur (4) et l'organe d'obturation (5) sont solidaires d'un levier (6). 5.- Clapet selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le flotteur (4) est coulissant. 6.- Clapet selon l'une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que lesdits moyens de tarage comprennent au moins une bille (8) coopérant avec un siège conique (9) ménagé sur l'un quelconque des éléments solidaires du boîtier ou de l'or- gane d'obturation. 7.- Clapet selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de tarage comprennent un ressort taré (18,24,29,31,33). 8.- Clapet selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de tarage sont constitués par un *contrepoids (20) muni d'une rampe sphérique (21). 9.- Clapet selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le flotteur (4) comporte un orifice central (17, 26) de passage d'air. 10.- Clapet selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un déflecteur (15,16,13,17,22,32) est associé au flotteur (4). 11.- Clapet selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le flotteur (4) et l'organe d'obturation (5) sont logés dans deux chambres (11,12) du bottier (1) séparées par des chicanes (10).