Brevet FR2685751A1 — publié le 19930702

VALVE POUR LE GONFLAGE D'UNE ENCEINTE SOUMISE A UNE PRESSION PNEUMATIQUE.- La présente invention concerne les enceintes pneumatiques notamment les chambres à air ou vessies de ballons. L'invention sera décrite ci-après plus spécialement en rapport avec son application aux vessies de ballons de jeux sans être cependant limitée à ce domaine et elle pourra être utilisée chaque fois que l'on met en oeuvre une enceinte pneumatique, notamment à partir d'un matériau élastomère et constituant une chambre à air sous pression. Dans son application aux ballons de jeux, l'invention sera utilisée pour permettre le gonflage à intervalles' plus ou moins réguliers de ballons de sport. Les ballons de sport au pied (foot-ball et rugby) sont généralement constitués d'une enceinte en matériau de résistance, tel que le cuir, contenant intérieurement une vessie gonflable ; d'autres ballons pour les jeux à la main (basket-ball etc...) sont constitués d'une seule paroi. Dans tous les cas il est nécessaire de regonfler, à intervalles plus ou moins réguliers, l'espace pneumatique interne pour redonner au ballon ses propriétés mécaniques de déformation élastique des parois sous le choc en vue d'assurer son rebondissement. L'air intérieur contenu tend en effet nécessairement, étant donné la porosité des matériaux, à s'échapper et de temps à autre il devient nécessaire d'assurer la remise sous pression convenable du volume interne du ballon. Dans les techniques les plus récentes, l'opération de gonflage est effectuée au moyen d'une pompe pourvue d'une aiguille creuse. Cette aiguille est appelée à pénétrer un corps plein en matériau élastomère qui constitue la valve de gonflage de la vessie. L'aiguille creuse traverse ce corps plein élastomère et débouche dans l'espace intérieur du ballon où l'air sous pression peut être insuflé ; après obtention de la pression voulue qui peut être mesurée ou vérifiée empiriquement, l'aiguille est alors retirée ; le corps plein élastomère étant donné la propriété de résilience élastique du matériau referme le passage formé par la traversée et la perforation de l'aiguille ; à cet effet le corps plein qui constitue la vanne est prévu avec un degré de vulcanisation, voire de polymérisation faible, ce qui assure à ce corps une extrême souplesse en lui permettant de se prêter lors de l'introduction de l'aiguille et de se refermer élastiquement sur lui-même en obturant ainsi le passage antérieur de l'aiguille. Un fonctionnement correct de cette vanne ne peut cependant être obtenu que si le cheminement suivi par l'aiguille en vue d'assurer l'opération de gonflage du ballon se situe sensiblement au centre du corps plein élastomère générale ment de forme cylindrique ; c'est en effet essentiellement au centre du corps élastomère que l'on peut obtenir une répartition sensiblement égale des pressions s'exerçant de tous les côtés de façon à obtenir le phénomène de fermeture et d'auto-cicatrisation de la plaie constituée par le passage antérieur de l'aiguille ; si l'aiguille ne suit pas un cheminement selon sensiblement l'axe du corps plein cylindrique et en matériau élastomère, et si elle traverse ce dernier par exemple en diagonale, on aboutit à une cicatrisation difficile et le ballon se dégonfle régulièrement. I1 est donc apparu nécessaire d'améliorer ce type de vanne de façon à d'une part augmenter la propriété de la valve à se refermer sur elle-même et d'autre part en prévoyant un moyen d'obturation additionnel qui, même en cas de cicatrisation imparfaite, permette d'obtenir une fermeture hermétique de la vessie ou de la chambre pneumatique regonflée. La vanne selon l'invention répond à ces objectifs et assure une fermeture beaucoup plus sûre du corps plein élastomère après passage de l'aiguille ; et de plus elle comporte un moyen d'obturation additionnel qui complète la sécurité obtenue par la vanne de l'invention. A cet effet, l'invention concerne une valve pour le gonflage d'une enceinte soumise à une pression pneumatique, telle qu'une chambre à air ou vessie de ballon ou analogue, du type constitué d'un corps notamment cylindrique plein et en matière élastomère, présentant une première face orientée vers l'extérieur et une seconde face en regard de l'espace intérieur de l'enceinte pneumatique, la matière élastomère étant apte à être traversée par une aiguille creuse pour l'insufflation du gaz tel que l'air vers l'espace intérieur, et la valve est caractérisée en ce que ledit corps plein en matière élastomère comporte au moins une ceinture en matière rigide. De préférence, le corps plein en matière élastomère a une forme cylindrique et il comporte sur son pourtour au moins une ceinture circulaire. Avantageusement ce corps cylindrique comporte une pluralité de ceintures superposées, coaxiales et étagées le long de la paroi cylindrique. Avantageusement encore la matière élastomère est contenue sous pression à l'intérieur de la ou les ceintures, la perforation engendrée par l'introduction de aiguille tendant ainsi à se refermer sur elle-même par l'effet de la pression interne centripète de la matière. Avantageusement, chaque cercle formant une ceinture circulaire est constitué d'un anneau métallique dont la section débordant à l'extérieur comporte un méplat orienté vers l'intérieur de l'enceinte pneumatique. Selon un développement de l'invention, le corps plein en matière élastomère est noyé lui-même dans un bloc en forme de corps de révolution de forme générale cylindrique concentrique au corps plein cylindrique élastomère et ce bloc est prolongé par un col d'épaisseur décroissante vers l'extérieur pour permettre son raccordement sur la paroi de 1' enceinte pneumatique. Selon encore une caractéristique, la face du corps plein en matière élastomère située en regard de l'espace intérieur de l'enceinte pneumatique comporte une lame souple solidaire dudit corps, formant lèvre battante apte à être repoussée par l'aiguille d'insufflation traversant ledit corps élastomère lors du gonflage et cette lèvre est élastiquement rappelée contre ladite face après rétraction de l'aiguille, en conformant ainsi une lèvre d'obturation du passage laissé par l'aiguille. Selon un développement, ladite lèvre est constituée d'un voile de matière obtenu par coupe effectuée selon un plan parallèle à ladite face du corps plein élastomère en regard de l'espace intérieur de l'enceinte pneumatique, ladite coupe parcourant au moins la moitié de la section dudit corps cylindrique élastomère en laissant subsister une zone de raccordement de ladite lèvre sur le corps cylindrique élastomère. Selon encore un développement, la face extérieure du corps cylindrique élastomère comporte un repère de positionnement de l'aiguille d'insufflation en vue de sa sortie par la face opposée, face à ladite lèvre d'obturation. Et avantageusement, le repère est constitué d'une excroissance cylindrique apte à être positionnée dans l'enveloppe extérieure de l'enceinte pneumatique et cette excroissance cylindrique est déportée par rapport à l'axe du corps cylindrique élastomère et elle est positionnée de telle façon que le prolongement de son axe débouche face à la lèvre d'obturation intérieure. Selon encore un développement, la ligne de raccordement de la lèvre d'obturation par rapport au corps cylindrique élastomère suit une corde correspondant à un arc de cercle d'environ 1200. Avantageusement, le bord intérieur du corps cylindrique élastomère comportant notamment ladite lèvre présente un profil biseauté. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation préférentielle présentée à titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés. La Figure 1 représente une vue en perspective du corps cylindrique élastomère présentant sa face extérieure. La Figure 2 représente le même corps cylindrique vu en perspective et présentant sa face interne orientée vers l'espace intérieur de l'enceinte pneumatique. La Figure 3 représente une vue en perspective avec arrachage partiel du corps cylindrique élastomère noyé dans son bloc extérieur de raccordement sur la paroi de 1 'enceinte pneumatique. La Figure 4 représente une vue en coupe du corps cylindrique élastomère dans la position de pénétration de l'aiguille d'insufflation. La Figure 5 représente la même vue en coupe de la Figure 4 dans une position ultérieure, l'aiguille d'insufflation ayant traversé le corps cylindrique élastomère et débouchant sur l'espace intérieur de l'enceinte pneumatique. La Figure 6 représente une vue en plan par la face interne (orientée vers l'espace intérieur de la chambre pneumatique du bloc élastomère). Selon l'ensemble des Figures, on voit que l'on réalise une valve ou clapet anti-retour à partir d'un corps de forme générale cylindrique en matériau élastomère 1. Ce corps élastomère, en vue de son raccordement sur la paroi de l'enceinte pneumatique, est lui-même noyé dans un bloc 2 de forme cylindrique concentrique au corps élastomère et comportant à sa base un col 3 évasé et d'épaisseur venant mourir jusqu'au bord périphérique pour permettre le raccordement de l'ensemble sur la paroi de 1 'enceinte pneumatique. Selon l'invention, on a prévu autour du corps cylindrique élastomère 1 deux ceintures superposées et étagées, chacune constituée d'un anneau, par exemple métallique en matériau rigide, assurant le maintien de la pression intérieure dans le corps du matériau. Ces deux ceintures ou anneaux 4a, 4b sont disposés de façon étagée et superposée le long de la paroi par exemple étant situé chacun à un tiers de cette paroi. Chaque anneau 4a, 4b offre un méplat 5 orienté vers l'extrémité ou face interne la correspondant à la face du corps cylindrique orientée vers l'espace intérieur de 1 'enceinte pneumatique. Les cerclages ainsi définis assurent le maintien sous pression de la matière intérieure du corps cylindrique élastomère et obligent par conséquent cette matière à se refermer sur elle-même après le dégagement et la rétraction de l'aiguille, de sorte que, grâce à cette pression interne et à l'élasticité et à la souplesse du matériau, le passage de l'aiguille ne laisse pas de trace, la matière au demeurant souple et faiblement polymérisée ayant une très grande plasticité ce qui permet par conséquent la fermeture de ce passage et l'auto-obturation de ce dernier en permettant au clapet de jouer son rôle anti-retour. Par ailleurs et selon une seconde caractéristique de l'invention, on voit que la face la qui est orientée vers l'espace intérieur de l'enceinte pneumatique comporte une lame de matière, venue par découpe du sommet du corps cylindrique élastomère. Cette lame 6 est notamment séparée par la solution de continuité 7 qui parcourt plus de la moitié de la section du corps cylindrique et qui est interrompue selon la ligne 8 de la Figure 6. Cette ligne qui correspond au raccordement de la lame ou lèvre 7 définit la ligne d'articulation de la lèvre 7 par rapport au corps cylindrique élastomère. Et cette ligne suit une corde correspondant à un arc de cercle d'environ 120 . Selon encore une caractéristique, le corps cylindrique 1 comporte un repère extérieur pour le positionnement de l'aiguille en vue de sa pénétration dans le corps cylindrique. Ce repère est constitué notamment ici d'une excroissance elle-même cylindrique 10 qui peut avantageusement être insérée dans une ouverture correspondante de l'enveloppe 11 définissant la paroi de l'enceinte pneumatique. Cette excroissance 10, qui déborde par conséquent par rapport au plan lb conformant la tranche externe (orientée vers l'extérieur de l'enceinte pneumatique) du corps cylindrique élastomère 1, constitue ainsi une entrée privilégiée permettant de repérer le positionnement de l'aiguille d'insufflation 9 en vue de son opération de pénétration à travers le corps cylindrique en vue de gonfler l'espace pneumatique intérieur. Et cette excroissance 10 se trouve située de telle façon que l'axe du cylindre qu'elle définit vient se prolonger en regard de la partie battante de la lèvre 7. Dans ces conditions, comme on le voit sur la Figure 5, l'aiguille, qui a été engagée au centre de l'excroissance cylindrique 10 selon la Figure 4, étant dirigée perpendiculairement par rapport à la paroi 11 de l'enceinte pneumatique, vient ressortir sur la face la du corps cylindrique 1 et soulève alors par son extrémité la lèvre battante 7 selon son axe d'articulation 8. L'aiguille débouche ainsi à l'intérieur du volume de l'enceinte pneumatique et peut y délivrer l'air sous pression qui assure le gonflage de cette enceinte. Après rétraction, on retrouve la position de la Figure 4 puis la sortie complète de l'aiguille. Dans cette position, la lèvre d'obturation 7 a été élastiquement rappelée contre sa paroi d'appui. La lèvre 7 et le siège qui constitue sa paroi d'appui représentent des surfaces parfaitement lisses et dans ces conditions l'appui de la lèvre 7 sur sa paroi de repos représente un des moyens de fermeture du clapet anti-retour objet de la présente description. Dans ces conditions, ont voit que les deux moyens se combinent avantageusement pour assurer une parfaite étanchéité de l'enceinte pneumatique après gonflage. D'une part la lèvre reposant sur son siège plat sur lequel elle est d'ailleurs plaquée par la pression interne assure l'étanchéité du passage antérieur de l'aiguille, au cas où ce passage mal cicatrisé aurait laissé subsister un risque de fuite. Mais en outre et parallèlement les cerclages circonférentiels et périphériques du corps cylindrique élastomère, en assurant le maintien sous pression de la matière interne du corps cylindrique, assurent une parfaite fermeture et cicatrisation de la matière sur elle-même en évitant toute fuite. Les deux moyens ainsi combinés se complètent et, au cas où l'un d'eux présenterait une défaillance éventuelle par suite de circonstance exceptionnelle, l'autre moyen d'étanchéité remplit alors son office et l'on est certain, dans ces conditions, d'obtenir dans tous les cas un clapet fermé avec certitude et fiabilité après l'opération de gonflage sans risque de fuite. REVENDICATIONS 1 - Valve pour le gonflage d'une enceinte soumise à une pression pneumatique, telle qu'une chambre à air ou vessie de ballon ou analogue, du type constitué d'un corps notamment cylindrique (1) plein et en matière élastomère, présentant une première face orientée vers l'extérieur (lb) et une seconde face (la) en regard de l'espace intérieur de l'enceinte pneumatique, la matière élastomère étant apte à être traversée par une aiguille (9) creuse pour l'insufflation du gaz tel que l'air vers l'espace intérieur, et la valve est caractérisée en ce que ledit corps plein en matière élastomère comporte au moins une ceinture en matière rigide (4a, 4b). 2 - Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps plein en matière élastomère a une forme cylindrique et il comporte sur son pourtour au moins une ceinture circulaire (4a, 4b). 3 - Valve selon la revendication 2, et caractérisé en ce que ce corps cylindrique comporte une pluralité de ceintures superposées (4a, 4b), coaxiales et étagées le long de la paroi cylindrique. 4 - Valve selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la matière élastomère est contenue sous pression à l'intérieur de la ou les ceintures (4a, 4b), la perforation engendrée par l'introduction de l'aiguille (9) tendant ainsi à se refermer sur elle-même par l'effet de la pression interne centripète de la matière. 5 - Valve selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisée en ce que chaque cercle formant une ceinture circulaire est constitué d'un anneau métallique (4a, 4b) dont la section débordant à l'extérieur comporte un méplat (5) orienté vers l'intérieur de l'enceinte pneumatique. 6 - Valve selon l'une des revendications 1 à 5, et caractérisée en ce que le corps plein (1) en matière élastomère est noyé lui-même dans un bloc (2) en forme de corps de révolution de forme générale cylindrique concentrique au corps plein cylindrique élastomère et ce bloc est prolongé par un col (3) d'épaisseur décroissante vers l'extérieur pour permettre son raccordement sur la paroi de l'enceinte pneumatique. 7 - Valve pour le gonflage d'une enceinte soumise à une pression pneumatique, telle qu'une chambre à air ou vessie de ballon ou analogue, du type constitué d'un corps notamment cylindrique (1) plein et en matière élastomère, présentant une première face orientée vers l'extérieur (lb) et une seconde face (la) en regard de l'espace intérieur de l'enceinte pneumatique, la matière élastomère étant apte à être traversée par une aiguille (9) creuse pour l'insufflation du gaz tel que l'air vers l'espace intérieur, et la valve est caractérisée en ce que la face (la) du corps plein en matière élastomère située en regard de l'espace intérieur de l'enceinte pneumatique comporte une lame souple (7) solidaire dudit corps, formant lèvre battante apte à être repoussée par l'aiguille d'insufflation (9) traversant ledit corps élastomère lors du gonflage et cette lèvre est élastiquement rappelée contre ladite face (la) après rétraction de l'aiguille, en conformant ainsi une lèvre d'obturation du passage laissé par l'aiguille. 8 - Valve selon la revendication 7, et caractérisé en ce que ladite lèvre est constituée d'un voile de matière obtenu par coupe effectuée selon un plan parallèle à ladite face du corps plein élastomère en regard de l'espace intérieur de l'enceinte pneumatique, ladite coupe parcourant au moins la moitié de la section dudit corps cylindrique élastomère en laissant subsister une zone de raccordement de ladite lèvre sur le corps cylindrique élastomère. 9 - Valve selon la revendication 8, caractérisée en ce que la face extérieure (lb) du corps cylindrique élastomère comporte un repère de positionnement de l'aiguille d'insufflation en vue d'assurer sa sortie par la face opposée, face à ladite lèvre d'obturation. 10 - Valve selon la revendication 9, et caractérisée en ce que le repère est constitué d'une excroissance cylindrique (10) apte à être positionnée dans l'enveloppe extérieure de l'enceinte pneumatique et cette excroissance cylindrique est déportée par rapport à l'axe du corps cylindrique élastomère (1) et elle est positionnée de telle façon que le prolongement de son axe débouche face à la lèvre d'obturation intérieure (7). 11 - Valve selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisée en ce que la ligne de raccordement (8) de la lèvre d'obturation (7) par rapport au corps cylindrique (1) élastomère suit une corde correspondant à un arc de cercle d'environ 1200. 12 - Valve selon l'une des revendications 8 à 11, et caractérisée en ce que le bord intérieur du corps cylindrique élastomère comportant notamment ladite lèvre présente un profil biseauté.