Brevet FR2709527A1 — publié le 19950310

Soupape d'aération pour un réservoir de carburant La présente invention concerne une soupape d'aération qui, équipant un réservoir de carburant d'une machine-outil, comme par exemple une scie à moteur à chaîne ou analogue, en- traînée par un moteur thermique, est constituée par un siège de soupape avec un obturateur s'appuyant de manière étanche sur ce dernier. S'agissant de réservoirs de carburant, il est continuel- lement prélevé du carburant sur le réservoir par le moteur thermique de sorte qu'au-dessus du niveau de carburant peut s'établir une dépression qui gêne l'écoulement du carburant. Une dépression en cours de s'établir peut conduire à ce que la quantité de carburant dans le réservoir se trouve diminuée à tel point que des perturbations de fonctionnement se pro- duisent au niveau du carburateur alimenté et/ou du moteur thermique alimenté par le carburateur. Il est connu, en vue d'un nivellement de pression dans un réservoir de carburant, de prévoir une soupape d'aération ou analogue qui, en cas de dépassement d'une valeur limite de dépression, s'ouvre de sorte que la dépression peut être ré- duite par un afflux d'air extérieur. A cet égard il s'est avéré que des particules de salissures introduites avec l'air extérieur avaient pour effet que l'obturateur ne prenait plus appui de manière étanche sur le siège de soupape. Dans cer- taines positions de travail de la machine-outil il risque de sortir du carburant de la soupape d'aération. Ceci présente non seulement une gêne considérable pour l'utilisateur mais entraîne également un risque d'incendie non négligeable qui peut sérieusement mettre en danger l'utilisateur. La présente invention a pour but d'indiquer pour un ré- servoir de carburant une soupape d'aération qui, pour de lon- 2 2709527 gues durées d'utilisation et une aération sûre au plan du fonctionnement, empêche à coup sûr toute sortie de carburant. Ce but est atteint, en ce qui concerne une soupape d'aé- ration qui, équipant un réservoir de carburant d'une machine- outil, comme par exemple une scie à moteur à chaîne, entraî- née par un moteur thermique, est constituée par un siège de soupape avec un obturateur prenant appui de manière étanche sur ce dernier, selon l'invention par le fait que la surface d'étanchéité du siège de soupape est tournée vers l'intérieur du réservoir et le mouvement d'ouverture de l'obturateur est dirigé vers l'intérieur du réservoir. Pour un observateur re- gardant dans le sens d'écoulement vers l'intérieur du réser- voir, un filtre à air à pores fins est monté devant le siège de soupape, de sorte que l'air extérieur affluant entre, à l'état épuré, dans l'espace intérieur du réservoir. On ob- tient ainsi que, pour une aération sûre au plan du fonction- nement, des particules de salissures ne risquent pas de se fixer entre l'obturateur et le siège de soupape et d'empêcher ainsi une fermeture, étanche aux liquides, de l'obturateur. Même au bout d'une durée de fonctionnement prolongée toute sortie de liquide à travers la soupape d'aération peut être pratiquement exclue. De préférence, l'obturateur et le siège de soupape sont montés à l'intérieur du réservoir. Ils sont de préférence prévus à l'une des extrémités d'un élément annexe tubulaire faisant saillie à l'intérieur du réservoir et dont l'autre extrémité est assujettie à la paroi du réservoir, de préfé- rence en étant réalisée en une pièce avec la paroi du réser- voir. Le fait de monter la soupape d'aération à l'intérieur du réservoir assure une protection contre des endommagements mécaniques qui pourraient également porter préjudice à l'é- tanchéité. 3 2709527 Le filtre à air est réalisé de préférence sous la forme d'un bouchon, en particulier un bouchon creux, muni d'une tê- te, en une matière frittée perméable à l'air avec une perméa- bilité, notamment à pores d'environ 100 jm, le filtre à air étant mis en place, de préférence en liaison dynamique, dans l'autre extrémité, ouverte, de l'élément tubulaire annexe. Le filtre à air assure une filtration fine de l'air extérieur; il peut être aisément remplacé ou démonté à des fins de net- toyage. De préférence, la tête du filtre à air est réalisée sous la forme d'un hémisphère, d'un cône, d'un tronc de cône ou analogue. Dans une forme de réalisation perfectionnée de l'inven- tion le filtre à air est surmonté d'une coiffe filtrante de préférence réalisée dans la même matière et qui forme un gen- re de préfiltre. Entre la coiffe filtrante et le filtre à air peut être avantageusement limité un espace creux qui est pré- vu en tant qu'espace de fuite pour du carburant diffusant, dans des positions extrêmes, à travers le filtre à air. Du carburant entrant dans l'espace creux s'évapore et est rame- né, lors d'un processus d'égalisation de pression suivant, par l'air extérieur parcourant l'espace creux, dans le réser- voir de carburant. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention le filtre à air et/ou la coiffe filtrante sont en une matière frittée perméable à l'air, de préférence en une matière plas- tique comme par exemple du polyéthylène ou analogue, avec une grosseur de pores notamment d'environ 100 Mm. Avantageusement, l'obturateur est un disque élastique bombé, notamment en caoutchouc, le côté concave du disque ob- turateur étant tourné vers le siège de soupape. Selon une autre caractéristique de l'invention le disque obturateur porte une cheville de fixation centrale sensible- 4 2709527 ment perpendiculaire au siège de soupape et qui présente, à une certaine distance du disque obturateur, un épaississement en forme de bourrelet, le disque obturateur étant avantageu- sement retenu du fait que la partie de la cheville située en- tre l'épaississement et le disque obturateur est engagée dans un logement réalisé en conséquence. Ainsi la partie précitée de la cheville se trouve, à l'état monté, axialement serrée en place. L'invention est décrite plus en détail ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré aux dessins anne- xés sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation d'une partie de l'enveloppe d'une machine-outil avec un réservoir de carbu- rant; la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue, en coupe, d'un élément tubulai- re annexe recevant la soupape d'aération; la figure 4 est une vue de dessus de l'extrémité exté- rieure de l'élément tubulaire annexe; et la figure 5 est une vue, en coupe, d'un filtre à air pouvant être mis en place dans l'élément tubulaire annexe. L'enveloppe partielle, représentée en élévation sur la figure 1, d'une machine-outil est en matière plastique, alu- minium, matière coulée sous pression ou analogue. Dans la partie représentée de l'enveloppe se trouve un réservoir de carburant 1 avec une ouverture de remplissage 2. Après ferme- ture de l'ouverture de remplissage au moyen d'un couvercle le réservoir de carburant 1 est fermé sensiblement de manière 2709527 étanche à l'air de sorte que, indépendamment de la position de la machine-outil, par exemple une scie à moteur à chaîne ou analogue, il ne risque pas de sortir de carburant du ré- servoir. Au bout d'un certain temps de fonctionnement le moteur thermique, non représenté, entraînant la machine-outil aura consommé une certaine quantité de carburant de sorte qu'une dépression risque de s'établir dans le réservoir de carburant 1. Pour aérer le réservoir de carburant 1 il est prévu dans la paroi 7 de celui-ci une soupape d'aération 3 qui est re- présentée en coupe sur la figure 2. La soupape d'aération 3 est montée à l'une 4 des extrémités d'un élément tubulaire annexe 5 qui au niveau de son autre extrémité 6 fait suite à la paroi 7 du réservoir; de préférence, l'élément tubulaire annexe 5 est réalisé en une pièce avec la paroi 7 du réser- voir. L'élément tubulaire annexe 5 porte, à son extrémité 4 disposée à l'intérieur 9 du réservoir, une bride radiale ex- térieure 8 qui forme le côté frontal de l'extrémité. 4 de l'é- lément tubulaire annexe 5. La surface annulaire de la bride, détournée de l'élément tubulaire annexe 5, constitue la sur- face d'étanchéité 12 d'un siège de soupape 10. Au siège de soupape 10 est associé un obturateur 11 qui dans l'exemple de réalisation représenté est un disque obturateur 13 notamment bombé. Le côté concave 14 du disque 13 fait face au siège de soupape 10 et porte une cheville de fixation centrale 15 sen- siblement perpendiculaire au siège de soupape et qui porte, à une certaine distance du disque 13, un épaississement 16 en forme de bourrelet, par exemple du genre calotte sphérique. La partie 17 entre l'épaississement 16 et le disque obtura- teur 13 en forme de champignon est engagée dans un logement circulaire 18 qui est limité, directement derrière le plan de la surface d'étanchéité 12, par deux brides intérieures 28 en forme d'anneaux partiels (figure 4). Les brides 28 en forme 6 2709527 d'anneaux partiels sont disposées l'une en regard de l'autre dans un plan et limitent en outre une fente de passage 27 pour l'air extérieur affluant lorsque la soupape est ouverte. Le logement 18 est disposé de telle manière que la partie axiale 17 se trouve serrée axialement en place dans la direc- tion longitudinale de la cheville de fixation 15 de sorte que le bord extérieur 19 du disque obturateur 13 est retenu, de façon étanche aux liquides, sur la surface d'étanchéité 12 du siège de soupape 10. La partie terminale libre, faisant suite à l'épaississe- ment 16, de la cheville de fixation 15 se rétrécit légèrement en direction de son extrémité libre qui, à l'état monté de l'obturateur 11, se trouve à peu près au niveau de la paroi 7 du réservoir. Comme le montre la figure 3, l'élément tubulaire annexe présente, en comparaison de la cheville de fixation 15 (fi- gure 2), un diamètre D plusieurs fois plus grand, de sorte que pour le montage de l'obturateur 11 il est possible d'in- tervenir dans l'élément tubulaire annexe 5 avec un outil. La cheville de fixation 15 est passée de l'intérieur à travers le logement 18, puis saisie au moyen d'une pince ou analogue à l'intérieur de l'élément tubulaire annexe 5 et tiré vers l'extérieur de façon que l'épaississement 16 est forcé à tra- vers le logement 18 afin d'assujettir l'obturateur 11 dans l'élément tubulaire annexe 5. L'obturateur 11, c'est-à-dire le disque obturateur 13, de même que la cheville de fixation sont en une matière élastique, en particulier du caout- chouc, raison pour laquelle l'épaississement 16 peut être ti- ré avec une dépense d'énergie acceptable à travers le loge- ment 18 de plus faible diamètre. Le logement 18 est disposé exactement centralement et directement derrière le côté fron- tal, déterminé par la surface d'étanchéité 12, de l'élément tubulaire annexe 5. 7 2709527 Après le montage de l'obturateur 11 l'autre extrémité ouverte 6 de l'élément tubulaire annexe est fermée par la mi- se en place d'un bouchon cylindrique creux 20. Le bouchon 20 réalisé sous la forme d'un gobelet présente, par rapport au diamètre intérieur D de l'élément tubulaire annexe 5, un lé- ger excédent de sorte que, en étant axialement mis en place, il se trouve fixé en liaison dynamique dans l'élément tubu- laire annexe 5. Le bouchon 20 est en une matière frittée per- méable à l'air dont les pores ont avantageusement une gros- seur d'environ 100 Mm. La matière frittée est avantageusement une matière plastique telle que le polyéthylène ou analogue. Le bouchon 20 porte à une extrémité une tête 21 qui, dans l'exemple de réalisation représenté et décrit, est réa- lisée sous la forme d'un cône tronqué. Pour agrandir la sur- face filtrante il peut également être prévu avantageusement une tête partiellement sphérique ou conique, comme représenté sur la figure 5 respectivement en pointillé et en traits in- terrompus. Le diamètre extérieur de la tête 21 est supérieur à celui du fût 22 du bouchon 20 de façon à obtenir un gradin 23 qui limite la profondeur d'introduction axiale du bouchon 20. Le gradin annulaire 23 s'étendant sur tout le pourtour est disposé, dans l'exemple représenté, sur l'extrémité 6, faisant légèrement saillie hors de la paroi 7 du réservoir, de l'élément tubulaire annexe 5. L'espace creux cylindrique centré 24 du bouchon 20 est ouvert en direction de l'extrémité intérieure libre 25 du bouchon 20 et forme un espace récepteur pour la cheville de fixation 15 pénétrant librement dans cet espace. La soupape d'aération ainsi formée s'ouvre exclusivement dans l'espace intérieur 9 du réservoir de carburant de sorte que, dans le cas de formation d'une dépression, de l'air ex- térieur peut y affluer à des fins d'égalisation de pression. Le filtre à air réalisé sous la forme du bouchon de fermeture 8 2709527 permet d'obtenir que des particules de salissures ne ris- quent pas d'y entrer et de se fixer entre le disque obtura- teur 13 et le siège de soupape 10, ce qui pourrait conduire à des défauts d'étanchéité. La soupape d'aération permet donc l'afflux d'air extérieur mais empêche toute sortie de carbu- rant. Au cas o, dans des conditions de fonctionnement extrê- mes, du carburant ne pourrait pas être empêché à coup sûr de sortir en passant par le filtre à air il est avantageux de prévoir une coiffe filtrante 30 (figure 5) qui surmonte le bouchon 20 et le met à l'abri de l'air extérieur. Le côté frontal 32 de la coiffe filtrante 30 mise en place se trouve sensiblement dans un même plan avec le gradin annulaire 23 de la tête 21 du filtre à air, laquelle tête prend appui sur l'extrémité 6 de l'élément tubulaire annexe 5. Par consé- quent, de l'air affluant (dans le sens de la flèche 26 de la figure 2) doit d'abord passer à travers la coiffe filtrante et ensuite à travers le filtre à air 20. La coiffe fil- trante 30 remplit la fonction d'un préfiltre et est de préfé- rence réalisée dans la même matière frittée que celle consti- tutive du filtre à air 20. Entre la coiffe filtrante 30 et la tête 21, surmontée de la coiffe, du filtre à air 20 est limité un espace creux 31 qui, en tant qu'espace de fuite, recueille du carburant éven- tuellement sorti, lequel s'évapore dans l'espace de fuite et, lors d'une égalisation de pression suivante, est ramené, par l'air extérieur affluant, dans l'espace intérieur du réser- voir. Ainsi du carburant s'étant éventuellement diffusé dans la matière frittée peut lui aussi être retourné dans le ré- servoir. 9 2709527 REVENDICATIONS 1. Soupape d'aération qui, équipant un réservoir de car- burant (1) d'une machine-outil, comme par exemple une scie à moteur à chaîne ou analogue, entraînée par un moteur thermi- que, est constituée par un siège de soupape (10) et un obtu- rateur (11) prenant appui de façon étanche sur ce dernier, caractérisée en ce que la surface d'étanchéité (12) du siège de soupape (10) est tournée vers l'intérieur (9) du réservoir et le mouvement d'ouverture de l'obturateur (11) est dirigé vers l'intérieur (9) du réservoir, un filtre à air (20) à pores fins étant disposé, pour un observateur regardant dans le sens d'écoulement vers l'intérieur (9) du réservoir, de- vant le siège de soupape (10). 2. Soupape d'aération selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le siège de soupape (10) et l'obturateur (11) sont disposés à l'intérieur (9) du réservoir. 3. Soupape d'aération selon la revendication 2, caracté- risée en ce que le siège de soupape (10) est monté à l'une (4) des extrémités d'un élément tubulaire annexe (5) faisant saillie dans l'espace intérieur (9) du réservoir et dont l'autre extrémité ouverte (6) est fixée à la paroi (7) du ré- servoir et ce, de préférence, en étant réalisée en une pièce avec cette paroi (7) du réservoir. 4. Soupape d'aération selon la revendication 3, caracté- risée en ce que le filtre à air (20) est introduit, de préfé- rence en liaison dynamique, dans l'autre extrémité ouverte (6) de l'élément tubulaire annexe (5). 5. Soupape d'aération selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que le filtre à air est réalisé sous la forme d'un bouchon cylindrique (20), de préférence d'un bouchon creux muni d'une tête (21). 2709527 6. Soupape d'aération selon la revendication 5, caracté- risée en ce que la tête (21) du filtre à air est réalisée sous la forme d'un hémisphère, d'un cône, d'un tronc de cône ou analogue. 7. Soupape d'aération selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que le filtre à air (20) est surmontée d'une coiffe filtrante (30), un espace creux (31) étant de préférence limité entre le filtre à air (20) et la coiffe filtrante (30). 8. Soupape d'aération selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que le filtre à air (20) et/ou la coiffe filtrante (30) sont en une matière frit- tée perméable à l'air, de préférence une matière plastique telle que le polyéthylène ou analogue avec une grosseur de pores notamment d'environ 100 Mm. 9. Soupape d'aération selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que l'obturateur est un disque élastique bombé, notamment en caoutchouc, le côté concave (14) du disque obturateur (13) faisant face au siège de soupape (10). 10. Soupape d'aération selon la revendication 9, carac- térisée en ce que le disque obturateur (13) porte une chevil- le de fixation centrale (15) sensiblement perpendiculaire au siège de soupape et qui présente, à une certaine distance du disque obturateur (13), un épaississement en forme de bourre- let. 11. Soupape d'aération selon la revendication 10, carac- térisée en ce que le disque obturateur (13) est retenu du fait que la partie (17) de la cheville, disposée entre l'é- paississement (16) et le disque obturateur (13), est assujet- tie dans un logement (18) réalisé en conséquence. il 2709527 12. Soupape d'aération selon la revendication 11, carac- térisée en ce que la partie (17) de la cheville se trouve, à l'état monté, serrée axialement.