Brevet FR2777229A1 — publié le 19991015

- 1 -2777229 La présente invention concerne un clapet anti-retour pour réservoir de carburant. Un tel clapet est monté dans la tubulure qui sert au remplissage du réservoir, pour d'une part empêcher le carburant présent dans le réservoir d'être refoulé en cas de surpression dans ce dernier, et d'autre part, réduire le risque de fuite en cas d'accident ayant entrainé la rupture de la tubulure. La présente invention a pour objet un nouveau clapet anti-retour qui soit fiable et de construction relativement peu coûteuse. Le clapet anti-retour selon l'invention se caractérise par le fait qu'il comporte un organe d'obturation déformable, réalisé d'un seul tenant par moulage de matière plastique pouvant être un élastomère et conformé de manière à revenir par élasticité propre dans une position d'obturation au repos. Dans une réalisation particulière, le clapet comporte un corps sensiblement tubulaire pourvu d'au moins un orifice d'entrée axial et d'au moins un orifice de sortie latéral. Toujours dans une réalisation particulière, l'organe d'obturation comporte une partie sensiblement rigide constituant obturateur, mobile dans le corps du clapet, et au moins une bande flexible formant ressort pour rappeler ladite partie sensiblement rigide dans la position d'obturation. Cette bande flexible peut s'étendre sensiblement hélicoidalement ou en zig-zag. Dans une autre réalisation particulière, l'organe d'obturation comporte une partie sensiblement rigide formant obturateur, mobile dans le corps du clapet, et au moins un soufflet formant ressort pour rappeler ladite partie sensiblement rigide dans la position d'obturation. Ce soufflet est avantageusement maintenu en place par un organe de retenue comportant une base encliquetée sur le corps du clapet et un fût ajouré s'étendant à l'intérieur du soufflet. Dans une autre réalisation particulière, le clapet comporte un corps sensiblement tubulaire muni d'un orifice d'entrée axial et d'un orifice de sortie axial et l'organe d'obturation comporte un volet agencé de manière à obturer l'orifice de sortie au repos, ce volet étant solidaire d'au moins une patte flexible formant ressort, agencée pour le rappeler dans la position d'obturation. De préférence, le volet comporte un prolongement s'articulant sur le corps du clapet. - 2 - - 2 -2777229 Dans une autre réalisation particulière, l'organe d'obturation comporte une lèvre flexible. De préférence, cette lèvre flexible s'applique au repos dans le creux d'une paroi concave formant siège. Avantageusement, la lèvre flexible et cette paroi concave formant siège sont réalisées d'un seul tenant sous la forme d'un manchon présentant à une extrémité deux parties concaves s'emboîtant l'une dans l'autre au repos et pouvant s'écarter sous la pression du carburant. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, de quatre exemples de réalisation non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé sur lequel: - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un clapet conforme à un premier exemple de réalisation de l'invention, avec arrachement du corps du clapet montrant la structure de l'organe d'obturation au repos, la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, représentant le clapet en position d'ouverture, - la figure 3 est une vue en perspective schématique d'un clapet conforme à un deuxième exemple de réalisation de l'invention, avec arrachement du corps du clapet montrant la structure de l'organe d'obturation en position d'ouverture, - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, représentant le clapet au repos, - la figure 5 est une vue en perspective d'une pièce constitutive du clapet représenté sur les figures 3 et 4, - la figure 6 est une vue schématique, en perspective, d'un clapet conforme à un troisième exemple de réalisation de l'invention, l'organe d'obturation étant en position d'ouverture, - la figure 7 est une vue schématique, de côté, du clapet représenté sur la figure 6, - la figure 8 est une vue schématique, en perspective, du clapet représenté sur les figures 6 et 7, au repos, - la figure 9 est une vue, de côté, du clapet représenté sur la figure 8, - 3 - - les figures 10 et 11 sont des vues en perspective, schématiques, représentant deux éléments constitutifs du clapet représenté sur les figures 6 à 9, - la figure 12 est une vue schématique en perspective d'un clapet conforme à un quatrième exemple de réalisation de l'invention, avec arrachement du corps du clapet, laissant apparaitre l'organe d'obturation, le clapet étant en position fermée, et la figure 13 est une vue analogue à la figure 12, représentant le clapet en position d'ouverture. On a représenté sur les figures 1 et 2 un clapet 10 conforme à un premier exemple de réalisation de l'invention. Ce clapet 10 comporte un corps sensiblement tubulaire 11 et un organe d'obturation 12. Le corps 11 est pourvu d'une collerette extérieure 13 destinée à la fixation du clapet 10 sur le réservoir. Le corps 11 constitue à sa partie supérieure, d'un côté de la collerette 13, un embout 14 destiné au raccordement de la tubulure servant au remplissage du réservoir, laquelle est connue en elle-même et non représentée sur le dessin. Le corps 11 est pourvu de l'autre côté de la collerette 13, c'est-à-dire sur sa partie inférieure destinée à être insérée à l'intérieur du réservoir, d'ouvertures latérales 15, au nombre de quatre dans l'exemple décrit. Des évidements 16 sont en outre réalisés à proximité du bord inférieur du corps 11 du clapet, pour la fixation de l'organe d'obturation 12, comme cela sera précisé dans la suite. L'organe d'obturation 12 comporte une partie sensiblement rigide constituant disque obturateur 17, pourvue en son centre d'un cône 18 convergeant en direction de l'embout 14. Une pluralité de bandes flexibles 19 s'étendent sensiblement en zig-zag sous le disque obturateur 17 jusqu'à une platine de fixation 20 pourvue de reliefs 21 encliquetés dans les évidements 16. La platine de fixation 20 est pourvue, en son centre, d'un orifice 22. Le disque obturateur 17, la platine de fixation 20 et les bandes flexibles 19 sont réalisées d'un seul tenant par moulage de matière plastique. -4- 4- - 2777229 Au repos, les bandes flexibles 19 rappellent le disque obturateur 17 contre un épaulement intérieur 23 du corps 11, servant de siège, comme on peut le voir sur la figure 1. Le clapet 10 est alors en position de fermeture et s'oppose à une remontée de carburant depuis le réservoir par les ouvertures latérales 15 ou l'orifice 22 vers l'embout 14. Lors du remplissage, sous l'effet de la pression du carburant dans la tubulure de remplissage, le disque obturateur 17 est repoussé vers la platine de fixation 20 à l'intérieur du corps 11, contre l'action de rappel élastique des bandes flexibles 19. Le carburant peut alors s'écouler au travers des ouvertures latérales 15, comme illustré par les flèches sur la figure 2. Le cône 18 tend à dévier le flux de carburant vers les ouvertures latérales 15. Dès que la pression du carburant n'est plus suffisante pour lutter contre l'action de rappel des bandes flexibles 19, le disque obturateur 17 est ramené par ces dernières contre l'épaulement 23 dans la position d'obturation représentée sur la figure 1. L'orifice 22 vise à éviter que le disque obturateur 17 ne soit gêné dans ses mouvements par un effet de piston à l'intérieur du corps 11. On a représenté sur les figures 3 à 5 un clapet 30 conforme à un deuxième exemple de réalisation de l'invention. Ce clapet 30 comporte un corps 11 identique à celui du clapet 10 précédemment décrit et un organe d'obturation 32 maintenu en place à l'intérieur du corps 11 par un organe de fixation 33, lequel est représenté isolément sur la figure 5. L'organe d'obturation 32 comporte une partie sensiblement rigide formant disque obturateur 34, pourvue en son centre d'un cône 35 convergeant vers l'embout 14. L'organe de fixation 33 comporte une base 37 présentant des reliefs 38 encliquetés dans les évidements 16 du corps 11. Le disque obturateur 34 est prolongé vers le bas par un soufflet 36 qui prend appui à son extrémité inférieure sur la base 37 de l'organe de fixation 33. Le disque obturateur 34 et le soufflet 36 sont réalisés d'un seul tenant par moulage d'un élastomère, par exemple un fluoro-silicone. -5 - 2777229 Au repos, le soufflet 36 garde par mémoire de forme une configuration déployée, laquelle maintient le disque obturateur 34 en butée contre l'épaulement 23 pour fermer le clapet. Sous l'effet de la pression du carburant à l'intérieur de l'embout 14, le disque obturateur 34 est repoussé vers la base 37, ce qui permet au carburant de s'écouler par les ouvertures latérales 15, comme illustré sur la figure 3. L'organe de fixation 33 présente un fût 39 ajouré servant à guider, dans une certaine mesure, les mouvements du soufflet 36 et garantir que celuici se déforme sans se retourner, avec maintien de l'axe du disque obturateur 34, dans une direction sensiblement parallèle à l'axe du corps 11. A la fin du remplissage, le soufflet 36 ramène en reprenant sa forme initiale le disque obturateur 34 contre l'épaulement 23 pour fermer le clapet. On a représenté sur les figures 6 à 11 un clapet 50 conforme à un troisième exemple de réalisation de l'invention. Ce clapet 50 comporte un corps de clapet 51 et un organe d'obturation 52. Le corps 51 présente une forme générale cylindrique de révolution, d'axe X, à l'exception d'un renfoncement 54 logeant extérieurement un mécanisme d'articulation de l'organe d'obturation 52, comme cela sera décrit un peu plus loin. Le corps 51 ne comporte pas d'ouvertures latérales mais seulement des ouvertures axiales, à savoir un orifice d'entrée 59 tourné vers l'amont, c'est-à-dire vers la tubulure de remplissage, et un orifice de sortie 53, cet orifice de sortie 53 situé du côté du réservoir étant de plus petite section que l'orifice d'entrée 59 du fait de la présence du renfoncement 54. Le clapet 50 peut être monté intégralement à l'intérieur de la tubulure de remplissage. L'organe d'obturation 52 comporte un volet 55 apte à s'appliquer contre le bord de l'orifice de sortie 53 au repos, comme illustré sur les figures 8 et 9, pour l'obturer. Le volet 55 comporte sur un côté un prolongement 56 présentant deux ergots 57 s'étendant selon un axe Y, et de part et d'autre du prolongement 56 et des ergots 57 deux pattes flexibles 58. - 6 -2777229 Chaque patte flexible 58 est repliée deux fois sur elle-même comme représenté sur les figures pour former un ressort de rappel du volet 55 en position d'obturation. Le clapet 50 comporte, dans le renfoncement 54, deux montants parallèles 60 pourvus chacun d'une fente 61 et deux crochets 63 dont les concavités sont orientées vers les montants 60, les ergots 57 étant destinés à reposer dans le fond des fentes 61 et les extrémités libres des pattes flexibles 58 à s'encliqueter dans les crochets 63, comme illustré sur la figure 9 notamment. On notera que le montage de l'organe d'obturation 52 s'effectue aisément, et ne nécessite aucun outillage particulier. Les pattes flexibles 58 ont une forme choisie de telle sorte qu'elles tendent à maintenir le volet 55 à plat contre le bord de l'orifice de sortie 53 pour fermer le clapet. Sous l'effet de la pression du carburant dans la tubulure de remplissage, le volet 55 est repoussé tandis que les pattes flexibles 58 se déforment élastiquement. Le volet 55 pivote autour de l'axe Y, perpendiculairement à l'axe X, les ergots 57 tournant dans le fond des fentes 61. Lorsque la pression du carburant à l'intérieur du corps 51 n'est plus suffisante pour repousser le volet 55, celui-ci se referme sous l'action de rappel des pattes flexibles 58. On a représenté sur les figures 12 et 13 un clapet 70 conforme à un quatrième exemple de réalisation de l'invention. Ce clapet comporte un corps sensiblement tubulaire 71 pourvu d'une collerette extérieure 72 servant à la fixation sur le réservoir. Le corps 71 constitue, d'un côté de la collerette, un embout 73 destiné à la fixation de la tubulure de remplissage. Un organe d'obturation 74 est monté à l'intérieur du corps 71 et dépasse hors de ce dernier de l'autre côté, c'est-à-dire du côté destiné à être inséré dans le réservoir. Cet organe d'obturation 74 est constitué par un manchon en un matériau élastiquement déformable dont une moitié sensiblement demi- cylindrique sert de siège 76 à l'autre moitié, laquelle constitue une lèvre flexible 75. La fixation de l'organe d'obturation 74 sur le corps 71 s'effectue au moyen d'un circlip 78 qui plaque le manchon contre une gorge 77 réalisée sur la surface intérieure de l'embout 73. -7 - La lèvre flexible 75 s'emboîte dans la concavité du siège 76 lorsque le clapet est en position de fermeture et elle est apte à se déformer en s'écartant de celui-ci sous l'effet de la pression du carburant lors du remplissage, comme illustré sur la figure 13. Lorsque la pression du carburant n'est plus suffisante pour écarter la lèvre flexible 75 du siège 76, le manchon reprend, grâce à la mémoire de sa forme initiale, la position de fermeture. Finalement, un clapet selon l'invention permet, d'une manière fiable et économique, - d'empêcher le carburant d'être refoulé en cas de surpression dans le réservoir, sans pour autant gêner l'écoulement dans la tubulure de remplissage, et - offrir une fermeture étanche en cas de rupture de la tubulure. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits. On peut notamment modifier la forme du corps du clapet et de l'organe d'obturation sans sortir du cadre de l'invention. On peut en particulier réaliser l'organe d'obturation sous la forme d'une membrane flexible ayant au repos une forme de calotte dont la concavité est tournée vers la tubulure de remplissage, cette lèvre flexible étant fixée par un plot de fixation central au corps du clapet. - 8 -2777229 REVENDICATIONS 1 - Clapet anti-retour pour réservoir de carburant, caractérisé par le fait qu'il comporte un organe d'obturation déformable (12;32;52;74) réalisé d'un seul tenant par moulage de matière plastique et conformé de manière à revenir par élasticité propre dans une position d'obturation au repos. 2 - Clapet selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un corps sensiblement tubulaire (11) pourvu d'au moins un orifice d'entrée axial et d'au moins un orifice de sortie latéral (15). 3 - Clapet selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'organe d'obturation comporte une partie sensiblement rigide constituant obturateur (17), mobile dans le corps du clapet, et au moins une bande flexible (19) formant ressort pour rappeler ladite partie sensiblement rigide dans la position d'obturation. 4 - Clapet selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite bande flexible (19) s'étend sensiblement hélicoidalement ou en zig-zag. - Clapet selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'organe d'obturation comporte une partie sensiblement rigide formant obturateur (34), mobile dans le corps du clapet, et au moins un soufflet (36) formant ressort pour rappeler ladite partie sensiblement rigide dans la position d'obturation. 6 - Clapet selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que ledit soufflet (36) est maintenu en place par un organe de retenue (33) comportant une base (37) destinée à être encliquetée sur le corps de clapet et un fût ajouré (39) s'étendant à l'intérieur du soufflet. 7 Clapet selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un corps tubulaire (51) muni d'un orifice d'entrée axial (59) et d'un orifice de sortie axial (53) et par le fait que l'organe d'obturation comporte un volet (55) agencé de manière à obturer l'orifice de sortie (53) au repos, ce volet étant solidaire d'au moins une patte flexible (58) formant ressort pour rappeler le volet dans sa position d'obturation. 8 - Clapet selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le volet comporte un prolongement (56) s'articulant sur le corps du clapet. - 9 - 9- - 2777229 9 - Clapet selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit organe d'obturation (74) comporte une lèvre flexible (75). - Clapet selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la lèvre flexible (75) s'applique au repos dans le creux d'une paroi concave formant siège (76). 11 - Clapet selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la lèvre flexible (75) et ladite paroi concave formant siège (76) sont réalisées d'un seul tenant sous la forme d'un manchon (75) présentant deux parties concaves s'emboîtant l'une dans l'autre au repos et pouvant s'écarter sous la pression du carburant. 12 - Clapet selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe d'obturation se présente sous la forme d'une membrane flexible ayant au repos la forme d'une calotte dont la concavité est tournée vers la tubulure de remplissage, cette lèvre flexible étant fixée par un plot de fixation central au corps du clapet.