Brevet FR2842501A1 — publié le 20040123

La présente invention concerne un dispositif de mise en pression d'un réservoir d'appareil pulvérisateur, ainsi qu'un appareil pulvérisateur pourvu d'un tel dispositif. Ce dispositif de mise en pression est destiné à équiper un appareil pulvérisateur portable, du genre comportant un réservoir recevant un mélange à pulvériser, généralement composé d'eau et d'un produit de traitement, ce dispositif de mise en pression pouvant être actionné pour mettre sous pression le mélange contenu dans le réservoir. Les appareils pulvérisateurs de ce genre sont bien connus, à usage domestique, agricole ou industriel, et peuvent avoir de nombreuses applications. Une application courante se rapporte au jardinage pratiqué par des jardiniers amateurs ou professionnels. L'invention concerne en particulier les appareils pulvérisateurs dits "à pression préalable" dans lesquels on établit une surpression dans le réservoir de l'appareil pulvérisateur avant de commencer l'opération de pulvérisation, contrairement à ce qui est le cas des appareils pulvérisateurs dits "à pression entretenue" qui nécessitent un pompage pratiquement continu lors de l'opération même de pulvérisation. Par surpression, on entend une pression supérieure à la pression atmosphérique de 1 atm. Ainsi, pour effectuer une opération de pulvérisation à l'aide d'un appareil de pulvérisation du premier type, il est indispensable de créer préalablement une surpression à l'intérieur du récipient pour forcer le mélange y contenu à monter par un tube plongeur s'étendant jusqu'au fond du réservoir, parcourir un tuyau souple pour arriver à un organe de projection de liquide, par exemple sous forme d'un pistolet ou d'une lance. Cet organe de projection est par ailleurs généralement équipé d'une buse de projection et d'une soupape manoeuvrée par un organe de commande. De manière classique, le dispositif de mise en pression comporte une pompe à air actionnable manuellement pour refouler de l'air dans le réservoir en passant par un clapet antiretour qui empêche l'air de revenir en arrière. Si la pression à l'intérieur du récipient au début de l'opération de pulvérisation n'est pas suffisante pour vider l'ensemble du produit contenu dans le pulvérisateur, il faut procéder à un nouveau pompage. Cependant, ces dispositifs de mise en pression connus demandent un effort physique non négligeable des utilisateurs qui peuvent être vite fatigués par les efforts associés à la mise en pression du liquide avant et/ou lors de la pulvérisation proprement dite. Pour faciliter la mise en pression du réservoir de l'appareil pulvérisateur, on connaît des dispositifs comprenant des moyens de connexion à une source de distribution d'un fluide sous pression, notamment au réseau de distribution d'eau, ainsi qu'un clapet antiretour monté passant de la source vers le réservoir. Un produit à pulvériser est ainsi introduit dans le réservoir qui est ensuite fermé et raccordé au réseau de distribution d'eau. Le clapet antiretour s'ouvre alors sous la pression de l'eau du réseau et le réservoir se remplit jusqu'à ce que l'équilibre soit obtenu par la compression de l'air à l'intérieur du réservoir. Cette égalisation des pressions aura pour effet que le clapet antiretour se referme de nouveau sous l'effet de l'action de son ressort de rappel. Cependant, la pression de l'eau dans les réseaux de distribution varie beaucoup, couramment entre 2 et 10 bars, ce qui a pour résultat que le volume d'air comprimé dans le réservoir va également varier en fonction de cette pression, et par conséquent la quantité d'eau reçue dans le réservoir va varier de la même manière, conformément à la loi de Mariotte. Même si pratiquement tous les appareils pulvérisateurs de ce genre sont pourvus d'une soupape de sécurité déclenchée à une pression d'environ 3 bars, il reste difficile de régler la quantité d'eau admise dans le récipient en-dessous de cette pression. Pour remédier à ce problème dans les appareils pulvérisateurs pourvus de ce dispositif de mise en pression par le réseau de distribution d'eau, la demanderesse a apporté une première solution dans sa demande de brevet FR 9510309. Il y est proposé de monter des moyens de fermeture automatique sous forme d'un clapet taré entre le clapet antiretour et le réservoir, ce clapet réagissant à la pression dans le réservoir pour couper l'alimentation en eau du réservoir quand la pression atteint une valeur prédéterminée. Ce moyen de clapet est associé à un ressort de tarage qui détermine la valeur de la pression à laquelle ce moyen de clapet doit fermer l'alimentation. Cette valeur prédéterminée correspond à un volume d'eau prédéterminé ou volume utile. Même si ce dispositif donne globalement satisfaction, on constate que les moyens de fermeture automatique sont relativement complexes et comportent un grand nombre de pièces. Ces pièces demandent en outre pour leur fabrication un usinage relativement compliqué. En plus, le ressort de tarage rend la fermeture plus ou moins aléatoire à cause de la tolérance de fabrication qui entraîne une variation de la raideur d'un ressort à un autre. Cette raideur est par ailleurs aussi altérée dans le temps. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de mise en pression qui ne présente pas ces inconvénients. Plus précisément, le dispositif selon l'invention est extrêmement simple et comporte un nombre de pièces fortement réduit par rapport aux dispositifs existants. En outre, ce nouveau dispositif est facile à fabriquer et à mettre en place. L'objet de l'invention est un dispositif de mise en pression d'un réservoir d'appareil pulvérisateur, ce dispositif comprenant des moyens de connexion à une source de distribution d'un fluide sous pression pour l'alimentation dudit fluide dans ledit réservoir par l'intermédiaire d'un clapet antiretour relié à un canal d'alimentation apte à déboucher à l'intérieur dudit réservoir, et des moyens de fermeture automatique dudit canal sous l'action d'une surpression agissant directement sur lesdits moyens de fermeture automatique, caractérisé par le fait que lesdits moyens de fermeture automatique comprennent un organe de commande relié à une tige constituant un organe de fermeture apte à faire saillie dans ledit canal pour obstruer celui-ci lorsque l'organe de commande est déplacé d'une position d'ouverture vers une position de fermeture sous l'action de ladite surpression. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - ledit organe de commande est disposé dans un cylindre ouvert d'un côté et fermé du côté opposé par une paroi transversale pourvue d'un orifice central débouchant dans ledit canal et obturé par ladite tige, de sorte qu'une chambre étanche à volume variable en fonction du déplacement de l'organe de commande soit définie dans le cylindre entre ledit organe de commande et ladite paroi transversale; - ledit organe de commande comporte un piston et ladite tige est une tige de piston; - la pression initiale à l'intérieur de ladite chambre lorsque le piston est dans ladite position d'ouverture est supérieure à la pression atmosphérique et que le dispositif comporte au moins un organe de butée pour arrêter le piston dans ladite position d'ouverture; - ledit organe de butée est prévu à l'intérieur dudit cylindre; - ladite pression initiale est de l'ordre de 1,2 bar; - ladite tige de piston est guidée dans un organe de guidage tubulaire aligné sur ledit orifice central et relié à ladite paroi transversale du côté intérieur de ladite chambre; - le dispositif comporte un moyen élastique relié au piston de manière à solliciter celui- ci vers ladite position d'ouverture; - ledit moyen élastique est un ressort de rappel disposé dans ladite chambre et dont l'une des extrémités prend appui contre ladite paroi transversale et son extrémité opposée prend appui contre le piston; - ledit organe de commande comporte une membrane qui dans sa partie centrale est reliée à ladite tige; - ladite source de distribution d'un fluide sous pression est un réseau de distribution d'eau; - lesdits moyens de connexion sont des moyens de connexion rapide. Un autre objet de l'invention est un appareil pulvérisateur comportant le dispositif présentant les caractéristiques mentionnées ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles: - la figure 1 est une coupe longitudinale schématique en perspective d'un dispositif de mise en pression selon l'invention; - la figure 2 est une coupe longitudinale du dispositif de la figure 1 illustrant le branchement du dispositif sur le réseau de distribution d'eau; - la figure 3 est une coupe longitudinale du dispositif illustrant le début de la mise en pression; - la figure 4 est une coupe longitudinale du dispositif illustrant l'arrêt de la mise en pression; - la figure 5 est une coupe longitudinale du dispositif illustrant celui-ci au début de la pulvérisation, après débranchement du réseau de distribution d'eau; - la figure 6 est une coupe longitudinale du dispositif illustrant une variante de celui-ci. Dans les figures, les éléments identiques ou équivalents porteront les mêmes signes de référence. La figure 1 montre le dispositif de mise sous pression 1 selon l'invention qui comporte des moyens de connexion 2 à une source de distribution d'un fluide sous pression (non représentée) qui de préférence est constituée par un réseau de distribution d'eau. Ces moyens de connexion 2 comportent un organe tubulaire mâle 3 pouvant être relié à un organe tubulaire femelle 4 (voir figure 2) par encliquetage de manière à former une connexion rapide du type généralement utilisé en jardinage. L'organe femelle 4 est relié au réseau de distribution d'eau par un tuyau souple (non représenté). L'organe tubulaire mâle 3 comporte à son extrémité opposée à celle de la connexion un trou taraudé 5 dont le filetage coopère avec un filetage externe sur un élément cylindrique tubulaire 6 formant ouverture d'un clapet antiretour 7 classique en soi et qui ne sera pas décrit en détail. Ce clapet antiretour 7 comporte un corps de clapet 8 apte à venir en appui contre un siège 9 prévu sur la paroi interne de l'organe tubulaire mâle 3 de manière à fermer le passage dans le clapet. Le corps de clapet est constamment sollicité vers son siège par un ressort de rappel 10. Du côté opposé par rapport au corps de clapet 8, le clapet antiretour comporte en aval une ouverture de sortie 11 vers un canal d'alimentation 12 du fluide sous pression débouchant à l'intérieur d'un réservoir de pulvérisateur 13 qui dans les figures est schématiquement indiqué par une section de paroi. Le reste de l'appareil de pulvérisation ne sera pas décrit en détail puisqu'il est bien connu de l'homme du métier. Le clapet antiretour 7 est monté dans une tubulure 14 du réservoir qui à son extrémité libre sert de surface d'appui pour une bride 15 sur l'organe de connexion mâle 3. La tubulure 14 comporte un épaulement intérieur 16 contre lequel l'une des extrémités de l'organe de connexion mâle prend appui lorsque celui-ci est vissé sur le clapet antiretour 7. Pour la fixation de l'ensemble contre la paroi du réservoir 13, une collerette 17 est prévue sur la face extérieure du clapet et cette collerette peut ainsi être serrée contre la paroi intérieure du réservoir lorsque l'extrémité de l'organe de connexion mâle vient en appui contre l'épaulement 16 lors du vissage de cet organe sur le clapet antiretour. De manière classique, des joints toriques 18 sont disposés dans des gorges annulaires 19 prévues d'une part sur la face extérieure de l'organe de connexion mâle 3 et d'autre part sur la face extérieure du clapet antiretour 7. Le dispositif de mise en pression comporte en outre des moyens de fermeture automatique du canal d'alimentation 12 réagissant à une surpression dans le réservoir 13 pour fermer le canal lorsque cette surpression dépasse une valeur prédéterminée. Selon une caractéristique importante de l'invention, ces moyens de fermeture automatique comprennent un organe de commande sous forme d'un piston 20 relié à une tige de piston 21 constituant un organe de fermeture apte à faire saillie dans le canal d'alimentation 12 pour obstruer celui-ci lorsque le piston 20 est déplacé d'une position d'ouverture rétractée vers une position de fermeture sous l'action d'une surpression dans le réservoir 13. Le piston 20 est monté déplaçable dans un élément tubulaire formant cylindre 22. Ce cylindre est ouvert d'un côté et fermé du côté opposé par une paroi transversale 23 qui constitue le fond du cylindre. Cette paroi transversale est pourvue d'un orifice central 24 débouchant dans le canal d'alimentation 12 et qui est obturé par la tige de piston 21. La paroi autour de l'orifice central 24 sert de moyen de guidage pour la tige de piston. Une chambre étanche 25 est ainsi définie dans le cylindre, entre le piston 20 et la paroi transversale 23. Le volume de cette chambre étanche peut varier en fonction du déplacement du piston 20 sous l'action de la pression croissante ou décroissante dans le réservoir 13 entraînant ainsi une augmentation respectivement une réduction de la pression à l'intérieur de la chambre. La pression initiale à l'intérieur de la chambre 25 lorsque le piston 20 est dans la position d'ouverture dans laquelle la tige de piston 21 est rétractée du canal 12 est supérieure à la pression atmosphérique et est de préférence de l'ordre de 1,2 bar afin d'obtenir la fermeture du canal 12 par la tige de piston 21 lorsque la pression dans le réservoir est de l'ordre de 2,7 bars, ce qui correspond à une valeur en-dessous de la valeur de déclenchement d'une soupape de sécurité (non représentée) qui généralement est calibrée à 3 bars. Lorsque le réservoir est vide et la pression dans celui-ci correspond par conséquent à la pression atmosphérique, la pression plus élevée à l'intérieur de la chambre 25 va solliciter le piston vers sa position ouverte et pour l'arrêter dans cette position et l'empêcher de sortir du cylindre, le dispositif comporte au moins un organe de butée 26, de préférence prévu à l'intérieur du cylindre 22. Les figures montrent un tel organe de butée 26 disposé à l'intérieur du cylindre et de préférence, un deuxième organe de butée identique (non représenté) est disposé diamétralement opposé dans le cylindre. La paroi du cylindre comporte une rainure 27 recevant l'organe de butée pour la fixation de celui-ci à l'intérieur du cylindre à un emplacement qui correspond à une pression initiale dans la chambre étanche 25 de l'ordre de 1,2 atm, comme déjà mentionné. Pour le montage, il suffit d'introduire le piston à force dans le cylindre et de mettre les butées en place pour l'empêcher de revenir en arrière. Pour améliorer aussi bien le guidage de la tige de piston 21 dans la paroi autour de l'orifice central 24 de la paroi transversale 23 que l'étanchéité de la chambre étanche 25 tout en évitant de rendre cette paroi relativement épaisse, un organe de guidage tubulaire 28 recevant la tige de piston 21 est aligné sur l'orifice central et relié à la paroi transversale 23 du côté intérieur de la chambre étanche 25. Des moyens d'étanchéité sous forme de joints toriques 18 sont par ailleurs disposés dans des gorges annulaires 19 prévues sur la tige de piston 21. Ces joints toriques 18 coopèrent avec la paroi intérieure de l'organe de guidage tubulaire 28 lors du déplacement de la tige de piston 21. Finalement, la figure 6 montre une variante dans laquelle un moyen élastique sous forme d'un ressort hélicodal de rappel 29 a été ajouté en complément à la pression initiale dans la chambre étanche 25. Ce ressort sert uniquement à vaincre le frottement des joints toriques 18, sa raideur étant la plus faible possible pour ne pas influencer sur la précision de fermeture du dispositif. Selon une variante non illustrée sur les figures, l'organe de commande comporte une membrane fixée par sa périphérie à l'intérieur de l'élément tubulaire. Cette membrane est dans sa partie centrale reliée à une tige analogue à la tige de piston 21 et délimite également avec la paroi transversale 23 une chambre étanche dont le volume est variable en fonction de la pression exercée contre la face extérieure de la membrane. La chambre présente également initialement une certaine surpression et la membrane peut être déplacée, dans le sens déformée, de cette position initiale d'ouverture du canal d'alimentation 12 vers une position de fermeture de celui-ci. Les figures 2 à 5 illustrent le fonctionnement du dispositif selon l'invention dans lequel l'organe de commande comporte un piston 20. La figure 2 montre le dispositif 1 en place dans un réservoir d'appareil pulvérisateur 13 vide, c'est-à-dire que la pression à l'intérieur du réservoir correspond à la pression atmosphérique. A cet instant, le piston 20 est dans la position ouverte de la tige de piston 20 et la pression à l'intérieur de la chambre étanche est de l'ordre de 1,2 atm. L'organe de connexion mâle 3 du dispositif est prêt à recevoir l'organe de connexion femelle 2 pour brancher le dispositif sur le réseau de distribution d'eau. La figure 3 montre le dispositif 1 après connexion des organes de connexion mâle et femelle 3, 2 l'un à l'autre. La pression de l'eau du réseau de distribution d'eau repousse le corps de clapet 8 du clapet antiretour 7 de manière à laisser passer l'eau par le canal d'alimentation 12 vers l'intérieur du réservoir 13. Au fur et à mesure que l'eau entre dans le réservoir, l'air y est comprimé et la pression commence à augmenter en agissant sur le piston 20 dans le sens indiqué à cette figure. La figure 4 montre le dispositif 1 lorsque la pression à l'intérieur du réservoir a augmenté suffisamment pour repousser le piston vers la position de fermeture du canal d'alimentation 12 par la tige de piston 21. Cela veut dire que dans l'exemple donné, la pression optimale de 2,7 atm à l'intérieur du réservoir est atteint et que la pression à l'intérieur de la chambre étanche est également à 2,7 atm suite à la compression de l'air dans cette chambre. Le clapet antiretour se ferme seulement suite à la fermeture du canal d'alimentation 12 par la tige de piston 21, et cela sous l'action de son ressort de rappel 10. La figure 5 montre le dispositif 1 au début de la pulvérisation lorsque la pression à l'intérieur du réservoir est optimale, c'est-à-dire de l'ordre de 2,7 atm pour ne pas déclencher la soupape de sécurité. Ensuite, lors de la pulvérisation, la pression va diminuer et le piston 20 va successivement se déplacer vers sa position d'ouverture montrée aux figures 2 et 3 dans laquelle la tige de piston 21 est entièrement rétractée du canal d'alimentation 12 qui en amont restera fermé par le clapet antiretour 7. Normalement, la pression d'environ 2,7 atm dans le réservoir avant le début de la pulvérisation sera suffisante pour entièrement vider le réservoir. Cependant, il est bien entendu possible de combiner le dispositif selon l'invention avec une pompe classique qui alors en fin de pulvérisation permettrait de compléter la pression si celle-ci s'avère insuffisante pour entièrement vider le réservoir. Dans ce cas, quelques coups de pompe suffiraient pour remettre la pression à niveau. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple illustré et décrit, mais peut être appliquée à d'autres utilisations dans lesquelles le fluide sous pression peut être autre que de l'eau obtenue d'un réseau d'alimentation sous pression. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mise en pression d'un réservoir d'appareil pulvérisateur (13), ce dispositif (1) comprenant des moyens de connexion (2 à 4) à une source de distribution d'un fluide sous pression pour l'alimentation dudit fluide dans ledit réservoir (13) par l'intermédiaire d'un clapet antiretour (7) relié à un canal d'alimentation (12) apte à déboucher à l'intérieur dudit réservoir (13), et des moyens de fermeture automatique (20, 21) dudit canal sous l'action d'une surpression agissant directement sur lesdits moyens de fermeture automatique, caractérisé par le fait que lesdits moyens de fermeture automatique comprennent un organe de commande (20) relié à une tige (21) constituant un organe de fermeture apte à faire saillie dans ledit canal (12) pour obstruer celui-ci lorsque ledit organe de commande (20) est déplacé d'une position d'ouverture vers une position de fermeture sous l'action de ladite surpression. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit organe de commande (20) est monté déplaçable dans un cylindre (22) ouvert d'un côté et fermé du côté opposé par une paroi transversale (23) pourvue d'un orifice central (24) débouchant dans ledit canal (12) et obturé par ladite tige (21), de sorte qu'une chambre étanche (25) à volume variable en fonction du déplacement de l'organe de commande (20) soit définie dans le cylindre entre ledit organe de commande et ladite paroi transversale (23). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit organe de commande comporte un piston (21) et que ladite tige est une tige de piston (21). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la pression initiale à l'intérieur de ladite chambre (25) lorsque le piston (20) est dans ladite position d'ouverture est supérieure à la pression atmosphérique et que le dispositif (1) comporte au moins un organe de butée (26) pour arrêter le piston (20) dans ladite position d'ouverture. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit organe de butée (26) est prévu à l'intérieur dudit cylindre (22). il 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que ladite pression initiale est de l'ordre de 1,2 bar. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que ladite tige de piston (21) est guidée dans un organe de guidage tubulaire (28) aligné sur ledit orifice central (24) et relié à ladite paroi transversale (23) du côté intérieur de ladite chambre (25). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen élastique (29) relié au piston (20) de manière à solliciter celui-ci vers ladite position d'ouverture. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit moyen élastique est un ressort de rappel (29) disposé dans ladite chambre (25) et dont l'une des extrémités prend appui contre ladite paroi transversale (23) et son extrémité opposée prend appui contre le piston (20). 10. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit organe de commande comporte une membrane qui dans sa partie centrale est reliée à ladite tige (21). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite source de distribution d'un fluide sous pression est un réseau de distribution d'eau. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens de connexion (2 à 4) sont des moyens de connexion rapide. 13. Appareil pulvérisateur comportant un réservoir (13) destiné à contenir un liquide à pulvériser, un dispositif de mise en pression (1) dudit liquide, et un conduit pour acheminer le liquide mis sous pression à un organe de projection, caractérisé par le fait que ledit dispositif de mise en pression (1) est un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.