Brevet FR2731690A1 — publié le 19960920

DISPOSITIF DE LIMITATION DE PERTE DE LIQUIDE, ADAPTABLE SUR UN ORGANE DE DISTRIBUTION DE LIQUIDE SOUS PRESSION. La présente invention concerne un dispositif de limitation de perte de liquide, adaptable sur un organe de distribution de liquide sous pression. De tels organes de distribution sont utilisés pour remplir divers conteneurs, par exemple, des bouteilles, des bidons ou des flacons. On mentionnera plus particulièrement les pistolets distributeurs de carburants liquides, notamment pour automobiles. Ces organes de distribution retiennent du liquide sur les surfaces des organes qui viennent à son contact au cours de la distribution, et ce liquide a tendance à s'égoutter naturellement après arrêt de la distribution et séparation de l'organe distributeur et du réceptacle de liquide. Il en résulte non seulement des pertes du liquide, mais également des atteintes à l'environnement et, parfois, des risques pour les personnes qui viennent à son contact, lorsqu'il s'agit de produits toxiques ou inflammables. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, en proposant un dispositif limiteur de perte de liquide, qui puisse être adapté aisément à un organe distributeur de liquide sous pression, en réduisant considérablement les pertes de liquide inhérentes au mode de distribution. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de limitation de perte de liquide, adaptable à un organe de distribution d'un liquide sous pression, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un organe tubulaire apte à être fixé à l'extrémité libre de l'organe de distribution, une membrane d'obturation de forme sensiblement tronconique en un matériau déformable élastiquement et un élément auxiliaire co-axial à l'organe tubulaire et rigidement solidaire de celui-ci, la membrane tronconique étant disposée à l'intérieur de l'organe tubulaire co-axialement à celui-ci et prenant appui sur une première partie de cet organe, par l'extrémité de plus grand diamètre de sa face dirigée vers l'amont dans le sens d'écoulement du liquide, tandis que son extrémité de plus petit diamètre est disposée en aval et prend appui par la même face soit contre une seconde partie de l'élément tubulaire, co-axiale à la première partie et de diamètre plus petit que celle-ci, soit contre une partie de l'élément auxiliaire disposée co- axialement à la première partie de l'organe tubulaire et de diamètre plus petit que celle-ci, la face de la membrane tournée vers l'aval étant en outre sollicitée en permanence par une partie de l'élément auxiliaire qui prend appui sur cette face suivant une partie de celle-ci, disposée entre les extrémités aval et amont, de manière que la membrane puisse décoller de la première partie de l'organe tubulaire pour laisser passage au liquide sous pression, lorsqu'elle est sollicitée par celui-ci, tout en demeurant en contact avec la seconde partie ou avec l'élément auxiliaire et avec la partie de celui-ci qui sollicite sa face tournée vers l'aval. De préférence, la partie de l'élément auxiliaire qui sollicite la face de la membrane tournée vers l'aval prendra appui sur celle-ci suivant une partie plus proche de l'extrémité aval de petit diamètre de la membrane que de l'extrémité amont de plus grand diamètre, cette partie pouvant avoir une section circulaire ou autre. L'organe tubulaire pourra lui aussi avoir une section circulaire ou toute autre section. La membrane décollera de l'épaulement de l'organe tubulaire qui lui sert de siège, sous la sollicitation du liquide sous pression, dès que cette pression dépassera une valeur de consigne relativement faible et elle restera en position écartée de son siège pour une pression d'écoulement du liquide encore plus faible que la pression de consigne. La première partie de l'organe tubulaire contre laquelle prend appui l'extrémité de plus grand diamètre de la membrane tronconique pourra être constituée par un épaulement ménagé sur la paroi interne de cet organe. La seconde partie de l'organe tubulaire pourra être constituée par l'extrémité aval d'un appendice tubulaire de cet organe, de diamètre plus faible, disposé co-axialement à celui-ci et dont il est rigidement solidaire. L'élément auxiliaire pourra avoir par exemple la forme générale d'un champignon, dont la tête tournée vers l'aval prendra appui par sa périphérie contre la face de la membrane également tournée vers l'aval et sur la tige duquel pourra être éventuellement ménagé un épaulement sur lequel pourra prendre appui, alternativement, la partie de plus petit diamètre de la membrane tronconique. La tige de cet élément auxiliaire en forme de champignon pourra être engagée dans l'appendice tubulaire mentionné ci- dessus, disposé suivant l'axe de l'organe tubulaire. Un tel dispositif de limitation de perte de liquide est particulièrement bien adapté aux pistolets distributeurs de carburants (essence, supercarburant ou gazole) utilisés dans les stations service, mais il convient également à des organes de distribution de bien d'autres types de liquides, notamment de produits toxiques, de produits alimentaires (lait, vin, etc..), de produits salissants ou de produits liquides pharmaceutiques coûteux, dont il est important de limiter les pertes au maximum. Les dimensions et la forme des organes du dispositif conforme à l'invention seront naturellement adaptées à la nature du liquide à distribuer, à la pression de distribution et au débit souhaité. Dans le cas o le dispositif conforme à l'invention équipe un pistolet distributeur de carburants, il pourra avantageusement être constitué de parties en des matières plastiques judicieusement choisies, de manière à ne pas détériorer le réceptacle de liquide lorsqu'elles entrent à son contact. Le dispositif conforme à l'invention pourra être rendu solidaire de l'organe de distribution du liquide sous pression par tout moyen connu dans la technique. Il pourra en particulier être vissé sur cet organe ou emboîté à force sur celui-ci, à la manière d'un embout. Lorsque le liquide sous pression ne sollicite plus la membrane, celle-ci, du fait de son élasticité, subit un effort de rappel sur l'épaulement de l'organe tubulaire qui lui sert de siège, sur lequel elle reprend appui, en obturant transversalement l'organe tubulaire de façon hermétique et en s'opposant ainsi à la pénétration dans le système de distribution de corps ou de produits étrangers en provenance de l'extérieur. Dans le cas o le dispositif conforme à l'invention équipe un pistolet distributeur de carburant, appelé à pénétrer dans le réservoir d'un véhicule, ce pistolet pourra, de façon usuelle, comporter un canal de détection de trop-plein, commandant automatiquement l'arrêt de la distribution lorsque le niveau du liquide dans le réservoir atteint le pistolet. Le fonctionnement de ce canal de détection ne sera aucunement affecté par la présence du dispositif conforme à l'invention. Les essais que l'on exposera dans la suite de la présente description montrent que les pertes de liquide peuvent être réduites d'un facteur au moins égal à 10 et souvent très largement supérieur, par rapport à un organe de distribution non- équipé du dispositif conforme à l'invention. Le liquide retenu à l'intérieur du dispositif sera évacué à l'occasion de la prochaine opération de distribution, sans se répandre en dehors du dispositif dans l'intervalle. Le dispositif conforme à l'invention présente l'avantage de ne pas perturber de façon appréciable les systèmes de régulation et de contrôle associés au distributeur de liquide. Il permet en outre d'assurer une distribution dans des conditions de débit sensiblement analogues à celles d'un organe de distribution dépourvu du dispositif, et il ne s'oppose pas à une distribution à faible débit, permettant de réaliser un appoint éventuel de liquide. Des formes de réalisation de l'invention vont être décrites ci-après plus en détail, en référence aux dessins annexes, qui n'ont pas de caractère limitatif. Sur ces dessins: La figure 1 est une coupe axiale du dispositif disposé à l'extrémité d'un organe tubulaire de distribution de liquide sous pression, représenté avec la membrane du dispositif non sollicitée par ce liquide; La figure 2 est une vue de bout de ce dispositif; La figure 3 est une vue analogue à la figure 1, avec la membrane sollicitée par le liquide sous pression, dans la position o elle laisse ce liquide s'écouler; La figure 4 est une vue analogue à la figure 1, représentant le dispositif conforme à l'invention monté à l'extrémité d'un organe tubulaire de distribution de liquide sous pression équipé d'un canal de détection de trop-plein. On se référera d'abord aux figures 1 à 3, sur lesquelles le dispositif conforme à l'invention, désigné par la référence générale 1, est représenté emboîté à force à l'extrémité du tube 2 d'un distributeur de liquide. Comme il a été indiqué ci-dessus, le dispositif 1 pourrait aussi bien être vissé sur le tube 2 ou être rendu solidaire de celui-ci par tout autre moyen. Le dispositif 1 comprend un élément tubulaire 3, qui coiffe l'extrémité du tube 2 et sur un épaulement 4 duquel prend appui, par la périphérie de plus grand diamètre de sa face tournée vers l'amont, par rapport au sens d'écoulement du liquide, une membrane tronconique 5 en un matériau élastiquement déformable, par exemple en un élastomère, faisant office de joint d'étanchéité. La partie de plus petit diamètre de la membrane 5 est disposée en aval de l'épaulement 4 et prend appui par sa face tournée vers l'amont contre l'extrémité aval d'un appendice tubulaire 7 de l'élément 1 co-axial à la partie 3 et de diamètre plus faible que celle-ci, dont elle est rigidement solidaire. A l'intérieur de cette partie 7 est logée une tige 8 d'un organe auxiliaire en forme de champignon, dont la tête 9, disposée en aval, sollicite par sa périphérie une portion circulaire de la face de la membrane 5 tournée vers l'aval, plus rapprochée de l'extrémité de la partie tubulaire 7 que de l'épaulement 4 de l'organe tubulaire 3. Au lieu de prendre appui contre l'extrémité aval de l'appendice tubulaire 7, la partie de petit diamètre de la membrane 5 pourrait naturellement être en appui sur un épaulement latéral de la tige 8 de l'organe auxiliaire en forme de champignon. Comme on le voit sur la figure 3, lorsque du liquide sous pression arrive par le tube 2 au contact de la membrane , si la pression qu'il exerce sur cette membrane dépasse une valeur de consigne, généralement faible, la partie de plus grand diamètre de la membrane 5 décolle de son siège 4 et s'écarte de celui-ci sous la sollicitation du liquide pour laisser un libre passage à celui-ci. Lorsque la distribution de liquide est interrompue, la membrane 5, du fait de son élasticité, revient immédiatement sur son siège 4 et s'oppose efficacement à l'écoulement à l'extérieur du liquide restant présent en amont de cette membrane, dans le dispositif 1 de limitation de perte et dans le tube 2. Le liquide retenu est naturellement évacué lors de l'opération suivante de distribution de liquide. La pression sous laquelle la membrane s'écartera de son siège dépendra naturellement des dimensions de cette membrane et de la nature du matériau résiliant dont elle est constituée, mais elle pourra être aussi faible que 0,01 bar, pour un dispositif équipant un pistolet distributeur de carburants d'un type usuel, la membrane restant ensuite en position écartée de son siège pour une pression encore inférieure, de l'ordre de 0,0025 bar. Le dispositif conforme à l'invention ne perturbe donc pas les conditions d'opération usuelles du distributeur de liquide. En outre, comme on le voit clairement sur les dessins, il est de dimensions réduites et il s'adapte facilement sur les organes usuels de distribution. Il pourra être réalisé en tout matériau souhaité, notamment en des matières plastiques rigides telles que le nylon, qui permettront de l'introduire sans dommage dans les réceptacles de liquide, notamment dans les réservoirs de carburants des véhicules automobiles. La figure 4, sur laquelle les organes déjà décrits sont désignés par les mêmes chiffres de référence, montre l'adaptation du dispositif conforme à l'invention à un tube 12 d'un organe de distribution muni d'un canal de détection de trop-plein 13, qui communique avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un évent 14, ménagé dans la paroi du tube 12, et par un orifice 15 ménagé dans la paroi latérale 3 de l'élément tubulaire, en regard de l'évent 14, avec interposition d'un clapet 16. L'organe distributeur présentant un tel canal de détection de trop- plein 13 fonctionne de façon usuelle, c'est-à-dire qu'avec l'organe distributeur engagé dans le réceptacle de liquide, lorsque le niveau de liquide atteint la membrane 5, le canal de détection 13 commande l'arrêt automatique de l'alimentation en liquide. Des essais ont été effectués avec un pistolet distributeur de gazole comportant un bec de type ZVA 08/PTB, commercialisé sous l'appellation ELAFLEX, équipé ou non du dispositif conforme à l'invention, en vue de mettre en évidence l'amélioration des retenues de liquide assurées par ce dispositif. Dans ce but, on a utilisé le bec soit en commandant manuellement l'arrêt de la distribution de gazole, soit en laissant cet arrêt s'effectuer automatiquement lorsque le niveau de gazole dans le réservoir à remplir atteint le pistolet, et l'on a mesuré dans ces deux conditions les pertes de liquide qui se produisent, après avoir laissé le pistolet s'égoutter dans le réservoir pendant des durées variables de 2, 5 et 10 secondes. Les résultats obtenus sont rassemblés dans le Tableau 1 ci-après, qui concerne le pistolet distributeur dépourvu du dispositif conforme à l'invention, et dans le Tableau 2, qui concerne le même pistolet équipé du dispositif limiteur de pertes de liquide. TABLEAU 1 Durée d'égouttage Pertes après égouttage en secondes en cm3 Arrêt manuel 2 12 6 3 Arrêt automatique 2 35 9 3 TABLEAU 2 Durée d'égouttage Pertes après égouttage en secondes en cm3 Arrêt manuel 2 0,5 5 0,2 0,2 Arrêt automatique 2 0,8 0,5 10 0,5 On constate que les pertes de liquide sont considérablement réduites avec le dispositif conforme à l'invention, d'un facteur qui est toujours supérieur à 10 et qui peut même atteindre 44. Si le pistolet distributeur de gazole est utilisé deux cents fois par jour en moyenne, les pertes cumulées pour un mois d'utilisation, en l'absence du dispositif conforme à l'invention, dépassent 40 litres par mois, alors qu'avec le dispositif conforme à l'invention, elles sont de l'ordre de 1,5 litre. Ces résultats illustrent donc clairement l'efficacité du dispositif limiteur de pertes décrit ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Dispositif de limitation de perte de liquide adaptable à un organe de distribution (2) d'un liquide sous pression, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un organe tubulaire (3), apte à être fixé à l'extrémité libre de l'organe de distribution (2), une membrane d'obturation (5) de forme sensiblement tronconique en un matériau déformable élastiquement et un élément auxiliaire (8, 9) co-axial à l'organe tubulaire (3) et rigidement solidaire de celui-ci, la membrane tronconique (5) étant disposée à l'intérieur de l'organe tubulaire (3) co-axialement à celui-ci et prenant appui sur une première partie (4) de cet organe, par l'extrémité de plus grand diamètre de sa face dirigée vers l'amont dans le sens d'écoulement du liquide, tandis que son extrémité de plus petit diamètre est disposée en aval et prend appui par la même face soit contre une seconde partie (7) de l'élément tubulaire, co-axiale à la première partie (3) et de diamètre plus petit que celle-ci, soit contre une partie (8) de l'élément auxiliaire disposée co-axialement à la première partie de l'élément tubulaire et de diamètre plus petit que celle-ci, la face de la membrane tournée vers l'aval étant en outre sollicitée en permanence par une partie (9) de l'élément auxiliaire qui prend appui sur cette face suivant une partie de celle-ci disposée entre les extrémités aval et amont, de manière que la membrane (5) puisse décoller de la première partie (4) de l'organe tubulaire (3) pour laisser passage au liquide sous pression, lorsqu'elle est sollicitée par celui-ci, tout en demeurant en contact avec la seconde partie (8) ou avec l'élément auxiliaire et avec la partie de celui-ci qui sollicite sa face tournée vers l'aval. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie (9) de l'élément auxiliaire qui sollicite la face de la membrane tournée vers l'aval prend appui sur celle-ci suivant une partie plus proche de l'extrémité aval de petit diamètre de la membrane (5) que de l'extrémité amont de plus grand diamètre. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la première partie de l'organe tubulaire (3) contre laquelle prend appui l'extrémité de plus grand diamètre de la membrane tronconique (5) est constituée par un épaulement (4) ménagé sur la paroi interne de cet organe. 4. Dispositif selon l'une des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que la seconde partie de l'organe tubulaire (3) est constituée par l'extrémité aval d'un appendice tubulaire (7) de cet organe, de diamètre plus faible, disposé co-axialement à celui-ci, dont il est rigidement solidaire. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément auxiliaire a la forme générale d'un champignon, dont la tête (9) tournée vers l'aval prend appui par sa périphérie contre la face de la membrane tournée vers l'aval et dont la tige (8), disposée suivant l'axe de l'organe tubulaire (3), est rigidement solidaire de celui-ci. 6. Dispositif selon les revendications 4 et 5 en combinaison, caractérisé en ce que la tige (8) de l'élément auxiliaire en forme de champignon est logée dans l'appendice tubulaire (7). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, destiné à équiper un organe distributeur de liquide équipé d'un canal de détection de trop-plein, communiquant avec l'extérieur par un évent (14) muni d'un clapet (16), caractérisé en ce que la paroi latérale de l'organe tubulaire (13) comporte un orifice (15) apte à être amené en regard de l'évent (14), en position d'utilisation du dispositif. 8. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 pour équiper un pistolet distributeur de carburant liquide.