Vanne commandée par un flotteur La présente invention a pour objet une vanne commandée par un flotteur, comprenant un clapet relié à un organe basculant auquel le flotteur est suspendu.
On utilise de telles vannes dans les installations -de remplissage des citernes à combustibles liquides. Le clapet de la vanne est en général situé à l'extré mité supérieure d'un tube plongeur qui s'étend jus qu'au voisinage du fond de la citerne et qui est rac cordé à une tubulure,d'arnivée latérale par laquelle le fluide est introduit dans le tube plongeur.
En général, le clapet d'une vanne commandée par un flotteur est relié par une articulation à l'organe basculant et le déplacement du flotteur jusqu'à la fer meture complète @du clapet est proportionnel à la course de ce dernier. Si la vanne doit laisser passer un grand débit de fluide sa course ainsi que le diamè tre des tubulures sont également relativement grands. Lorsque seule la poussée hydrostatique provoque le déplacement de l'organe basculant et du clapet,
la fermeture de la vanne est lente et le clapet n'appuie sur son siège de façon étanche que lorsque le niveau du liquide dépasse le flotteur. De telles conditions de travail sont .inacceptables dans le cas d'une vanne destinée à équiper un dispositif de remplissage de citerne et on<B>a déjà</B> cherché à remédier à cet inconvé nient en; disposant un co@ntnepoids au-dessus de la tige du flotteur.
Le flotteur est maintenu immergé et le clapet reste ouvert tant que la poussée hydrostatique sur le flotteur, n'est pas suffisante pour soulever le contrepoids. Toutefois, cette disposition a pour in- convénient que la tige du flotteur est soumise à un effort de compression qui risque de la faire flamber. En outre, il est nécessaire d'utilis.er un flotteur de grand volume pour obtenir une poussée hydrostati que capable de soulever le contrepoids et .une course suffisante pour fermer le clapet.
Lorsque l'extension du flotteur en plan est limitée, on doit .avoir recours à un flotteur de grande longueur et la profondeur utile -de la citerne est réduite.
Le but de la présente invention -est de réaliser une vanne qui évite les inconvénients indiqués plus haut. Pour cela, la vanne selon :l'invention est caracté risée en ce que le clapet est sollicité normalement par un organe .actif tendant à le fermer et est relié à l'or gane basculant par un élément d'accrochage capable de se .dégager lorsque l'organe basculant bascule, l'organe basculant étant maintenu normalement par le poids du flotteur dans l'air -dans une position d'équilibre dans laquelle l'élément d'accrochage reste en prise avec l'organe basculant.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la vanne selon l'invention. La fig. 1 en est une vue en coupe axiale, et la fig. 2 une vue en plan<B>de</B> dessus, le couvercle de la vanne étant enlevé.
La vanne représentée .au dessin comprend un corps 1 en métal léger moulé qui présente une tubu lure filetée 2 destinée à permettre la fixation du corps 1 à une citerne destinée à contenir de l'essence et une tubulure latérale 3 également filetée destinée à rece voir un raccord relié à un tuyau souple provenant d'une pompe. Un tube plongeur 4 est fixé par son extrémité supérieure à l'intérieur de la tubulure 2.
Ce tube plongeur présente une paroi interne 5 qui subdi vise sa section en deux portions dont l'une de forme circulaire et de petites dimensions contient une barre 6 à laquelle est suspendu un flotteur 7 et dont l'autre, en forme de croissant constitue la :section de passage du fluide destiné à remplir la citerne. La partie supé rieure de la barre 6, qui est creuse, traverse un bos sage de guidage 8 solidaire du corps 1.
Elle est fixée par une vis 9 à un organe de liaison 10 qui est arti- culé à l'extrémité d'un levier basculant 11. Ce levier 11 présente en plan une forme arquée, comme on le voit à la fig. 2. Il est solidaire d'un tourillon 12 dont les extrémités reposent sur des bossages échancrés 13 venus d'une pièce avec une paroi circulaire 14 du corps 1 qui s'étend au-dessus de la tubulure 3 dans le prolongement de la tubulure 4 et qui délimite une chambre supérieure. Cette dernière est fermée par un couvercle 15 maintenu en place par un écrou 16.
Une garniture d'étanchéité annulaire 17 est logée entre le couvercle 15 et la paroi 14 pour. assurer l'étanchéité de la chambre. Le couvercle 15 est également venu de fonderie et il présente deux éléments internes 18 échancrés à leur partie inférieure et reposant sur les éléments 13 de façon à constituer des paliers. fermés pour les extrémités du tourillon 12. Le couvercle 15 présente encore à sa partie centrale un élément 19 en forme de douille sur lequel est monté un disque 20 présentant des nervures de renforcement 21.
Un pas sage central est ménagé au centre de la douille 19 et du disque 20 pour le passage d'un tube <B>de</B> commande 22 capable de coulisser verticalement par rapport au corps 1. Une garniture étanche 23 est serrée entre le tube 22, le disque 20 et la douille 19.
A sa partie inférieure, le tube de commande 22 supporte un clapet 24 destiné à venir appuyer sur un siège 25 situé à l'extrémité supérieure de la tubulure 2. Ce siège, de même que le clapet, épouse la forme en croissant de la section principale -du tube plongeur 4. Le clapet 24. est sollicité verticalement par un res sort à boudin 26 qui est armé entre le clapet et la partie centrale .du disque 20.
Il peut se déplacer entre une position supérieure dans laquelle il est représenté à la. fig. 1 et une position inférieure où sa périphérie appuie sur le siège 25. Un ressort à boudin 27 repo sant autour du siège 25 tend à soulever le clapet lors que ce dernier est en position de fermeture.
On voit que dans la position,où il -est représenté à la fig. 1, le clapet 24 ferme presque entièrement la chambre supérieure -de la vanne par rapport aux tur- bulures 2 et 3. Dans cette position il est retenu en place tant que le niveau .du liquide dans 1a citerne n'est pas suffisant pour .agir sur le flotteur 7, par un dispositif d'accrochage qui va être décrit maintenant en détail.
Ce dispositif d'accrochage comprend, principale- ment deux pièces, le levier :basculant 11 et .un organe de retenue 28 en forme de levier coudé qui pivote sur. un axe 29 fixé horizontalement au clapet 24.
Le tourillon 12 du levier basculant 11 présente dans sa partie centrale une portée 30 de diamètre relativement grand dans laquelle est pratiquée une fraisure formant un épaulement ide butée 31. Cet épaulement 31 est limité par un plan vertical passant à 0,5 mm à .droite de l'axe @du tourillon 12 vue à la fig. 1.
Il s'étend perpendiculairement à ce plan sur une largeur d'environ 2,5 mm alors que la longueur du, bras de levier 11 mesurée entre l'axe du tourillon 12 .et l'axe de l'articulation de la pièce 10 est de I'or- dre de 60 mm. Dans la position représentée au des sin, l'épaulement 31 est horizontal. Il s'y accroche un bec biseauté 32 que présente la branche verticale du levier coudé 28.
Par rapport à l'axe ide la goupille 29, le bec 32 s'étend dans un plan vertical décalé & envi- ron 3 mm vers la droite dans la fig. 1, :de sorte que la force du ressort 26 s'exerçant sur le clapet 24 et la réaction -de l'épaulement 31 sur le bec 32 forment un couple tendant à faire pivoter le levier 28 dans le sens anti-horaire. Ce couple est toutefois très faible étant donné que la distance horizontale entre l'axe et 1a goupille 29 et le point où le bec 32 repose sur l'épaulement 31 n'est que de quelques millimètres.
111 provoque néanmoins une rotation -du levier 28 dont la branche horizontale vient s'appuyer sous le bras du levier 11. Dans ces conditions, il suffit d'un poids de l'ordre de 250 gr, s'exerçant à l'extrémité du bras de levier et constitué par le flotteur 7 et la barre 6 pour équilibrer ce couple lorsque le ressort 26 exerce une force de l'ordre de 4 kg sur le clapet 24. On conçoit que dans ces conditions le clapet reste ouvert.
Le remplissage ide la citerne s'effectue par le tube plongeur 4, l'essence étant refoulée par .une pompe pourvue d'un dispositif d'arrêt automatique sous l'ef fet d'une surpression; dès que le niveau de l'essence dans la citerne atteint le flotteur, 7, la force qui s'exerçait à l'extrémité du bras. de levier 11 diminue de sorte que l'organe basculant 11 est déséquilibré et peut pivoter dans le sens anti-horaire au fur et à mesure que le niveau monte.
Il suffit d'une course très faible pour que l'épaulement 31 se .dégage entiè- rément du bec 32 étant donné la faible largeur de cet épaulement et la distance à laquelle il est situé en-dessous de l'axe du tourillon 12.
Aussitôt que le bec 32 est libéré, le ressort 26 déplace le clapet 24 vers le bas, et l'amène -en contact avec l'extrémité supérieure du ressort 27. Le flux de benzine appuie .alors sur la face supérieure du clapet 24, le presse vers le bas contre l'action du ressort 27 et le fait appuyer contre son siège 25.A ce moment, 1a. chambre supérieure de la vanne, qui est remplie d'air se trouve en communication avec la tubulure ,
d'entrée 3 et joue le rôle d'une chambre d'équilibre évitant un coup de bélier trop considérable dans la tubulure d'admission. La fermeture -du clapet provo que néanmoins une surpression suffisante pour déclencher l'arrêt de la pompe. Aussitôt, la pression hydraulique dans la tubulure tombe à zéro, de .sorte que le clapet 24 soulevé par le ressort 27 s'écarte légèrement de son siège, ce qui permet à l'essence dans la tubulure 3 et dans la tuyauterie venant,de la pompe de se vider normalement.
Tant que la citerne contient de l'essence, le clapet 24 reste partiellement ouvert et repose sur le ressort 27. Toutefois., lorsque le niveau .de l'essence a baissé, on peut réarmer la vanne. Pour effectuer cette opéra tion, on utilise un bouton 33 situé au-dessus du cou vercle 15 et solidaire d'une tige 34. Ce bouton permet de soulevez le clapet 24 contre l'action du ressort 26 par l'intermédiaire du tube 22.
Comme la branche verticale,du levier 28 présente un plan incliné 35, ce levier pivote légèrement .dans le sens antihoraire lors qu'il vient en contact avec la partie inférieure de l'épaulement 31 et le bec 32 s'accroche ensuite à l'épaulement 31 sous l'effet du poids de la branche horizontale,du levier 28. La vanne est alors à nouveau en état de fonctionner.
La vanne décrite présente le grand avantage de permettre le déclenchement du clapet 24 à la suite d'une course très faible et sous l'effet d'une poussée hydrostatique également très faible. Elle ne nécessite donc qu'un flotteur de dimensions réduites. En outre, la manipulation de la vanne n'exige qu'un seul mou vement effectué au moyen du bouton 33.
Valve controlled by a float The present invention relates to a valve controlled by a float, comprising a valve connected to a tilting member from which the float is suspended.
Such valves are used in installations for filling liquid fuel tanks. The valve plug is generally located at the upper end of a dip tube which extends to the vicinity of the bottom of the tank and which is connected to a side inlet pipe through which the fluid is introduced into the dip tube.
In general, the valve of a valve controlled by a float is connected by an articulation to the rocking member and the displacement of the float until the valve is fully closed is proportional to the stroke of the latter. If the valve must allow a large flow of fluid to pass, its stroke as well as the diameter of the pipes are also relatively large. When only the hydrostatic thrust causes the movement of the tilting member and the valve,
the valve closes slowly and the valve only presses its seat tightly when the liquid level exceeds the float. Such working conditions are unacceptable in the case of a valve intended to equip a tank filling device and it has <B> already </B> sought to remedy this drawback by; having a co @ ntneweight above the float rod.
The float is kept submerged and the valve remains open as long as the hydrostatic thrust on the float is not sufficient to lift the counterweight. However, this arrangement has the disadvantage that the rod of the float is subjected to a compressive force which risks causing it to buckle. In addition, it is necessary to use a large volume float to obtain a hydrostatic thrust capable of lifting the counterweight and a sufficient stroke to close the valve.
When the extension of the float in plane is limited, a long float must be used and the useful depth of the tank is reduced.
The aim of the present invention is to provide a valve which avoids the drawbacks indicated above. For this, the valve according to: the invention is characterized in that the valve is normally biased by an .active member tending to close it and is connected to the rocking organ by a fastening element capable of being released. when the rocking member tilts, the rocking member being held normally by the weight of the float in the air - in a position of equilibrium in which the fastening element remains in engagement with the rocking member.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the valve according to the invention. Fig. 1 is an axial sectional view thereof, and FIG. 2 a top plan view <B> from </B> with the valve cover removed.
The valve shown in the drawing comprises a body 1 of molded light metal which has a threaded pipe 2 intended to allow the body 1 to be attached to a tank intended to contain gasoline and a lateral pipe 3 also threaded intended to receive a fitting connected to a flexible pipe coming from a pump. A dip tube 4 is fixed by its upper end inside the tube 2.
This dip tube has an internal wall 5 which subdi aims at its section in two portions, one of which is circular in shape and of small dimensions contains a bar 6 from which a float 7 is suspended and the other, in the shape of a crescent, constitutes the : section of passage of the fluid intended to fill the tank. The upper part of the bar 6, which is hollow, passes through a guide bush 8 integral with the body 1.
It is fixed by a screw 9 to a connecting member 10 which is articulated at the end of a rocking lever 11. This lever 11 has an arcuate shape in plan, as seen in FIG. 2. It is integral with a journal 12 whose ends rest on indented bosses 13 integrally with a circular wall 14 of the body 1 which extends above the pipe 3 in the extension of the pipe 4 and which delimits a superior room. The latter is closed by a cover 15 held in place by a nut 16.
An annular seal 17 is housed between the cover 15 and the wall 14 for. seal the chamber. The cover 15 has also come from a foundry and it has two internal elements 18 notched at their lower part and resting on the elements 13 so as to constitute bearings. closed for the ends of the journal 12. The cover 15 also has at its central part an element 19 in the form of a sleeve on which is mounted a disc 20 having reinforcing ribs 21.
A central step is formed in the center of the sleeve 19 and of the disc 20 for the passage of a <B> control </B> tube 22 capable of sliding vertically with respect to the body 1. A tight seal 23 is clamped between the tube 22, the disc 20 and the bush 19.
At its lower part, the control tube 22 supports a valve 24 intended to rest on a seat 25 located at the upper end of the pipe 2. This seat, like the valve, follows the crescent shape of the section. main -du dip tube 4. The valve 24. is urged vertically by a coil spring res 26 which is armed between the valve and the central part .du disc 20.
He can move between a higher position in which he is shown at. fig. 1 and a lower position where its periphery bears on the seat 25. A coil spring 27 resting around the seat 25 tends to lift the valve when the latter is in the closed position.
It can be seen that in the position, where it is represented in FIG. 1, the valve 24 almost completely closes the upper chamber -of the valve with respect to the turbulences 2 and 3. In this position it is retained in place as long as the level of the liquid in the tank is not sufficient for. act on the float 7, by a fastening device which will now be described in detail.
This hooking device comprises, mainly two parts, the lever: tilting 11 and a retaining member 28 in the form of an angled lever which pivots on. a pin 29 fixed horizontally to the valve 24.
The journal 12 of the rocking lever 11 has in its central part a bearing surface 30 of relatively large diameter in which is made a countersink forming a stopper shoulder 31. This shoulder 31 is limited by a vertical plane passing 0.5 mm to the right. of the axis @of the journal 12 seen in FIG. 1.
It extends perpendicularly to this plane over a width of approximately 2.5 mm while the length of the lever arm 11 measured between the axis of the journal 12. And the axis of the articulation of the part 10 is of the order of 60 mm. In the position shown in the sin, the shoulder 31 is horizontal. A beveled beak 32 is attached to it, which is presented by the vertical branch of the angled lever 28.
With respect to the axis of the pin 29, the nose 32 extends in a vertical plane offset & about 3 mm to the right in FIG. 1,: so that the force of the spring 26 exerted on the valve 24 and the reaction of the shoulder 31 on the spout 32 form a torque tending to cause the lever 28 to pivot in the counterclockwise direction. This torque is however very small since the horizontal distance between the axis and the pin 29 and the point where the nose 32 rests on the shoulder 31 is only a few millimeters.
111 nevertheless causes a rotation of the lever 28, the horizontal branch of which comes to rest under the arm of the lever 11. Under these conditions, a weight of the order of 250 gr is sufficient, being exerted at the end of the lever. lever arm and formed by the float 7 and the bar 6 to balance this torque when the spring 26 exerts a force of the order of 4 kg on the valve 24. It is understood that under these conditions the valve remains open.
Filling the tank is effected through the dip tube 4, the gasoline being delivered by a pump provided with an automatic shut-off device under the effect of an overpressure; as soon as the level of gasoline in the tank reaches the float, 7, the force exerted at the end of the arm. lever 11 decreases so that the rocker member 11 is unbalanced and can pivot counterclockwise as the level rises.
A very short stroke is sufficient for the shoulder 31 to fully disengage from the nose 32 given the small width of this shoulder and the distance at which it is situated below the axis of the journal 12.
As soon as the spout 32 is released, the spring 26 moves the valve 24 downwards, and brings it into contact with the upper end of the spring 27. The flow of benzine then presses on the upper face of the valve 24, presses it down against the action of spring 27 and causes it to press against its seat 25. At this time, 1a. upper chamber of the valve, which is filled with air, is in communication with the tubing,
inlet 3 and plays the role of a balancing chamber preventing excessive water hammer in the intake manifold. Closing the valve nevertheless causes sufficient overpressure to trigger the shutdown of the pump. Immediately, the hydraulic pressure in the pipe drops to zero, so that the valve 24 lifted by the spring 27 moves slightly away from its seat, which allows the gasoline in the pipe 3 and in the pipe coming, to the pump to empty normally.
As long as the tank contains gasoline, the valve 24 remains partially open and rests on the spring 27. However, when the gasoline level has fallen, the valve can be reset. To perform this operation, a button 33 located above the cover 15 and integral with a rod 34 is used. This button allows the valve 24 to be lifted against the action of the spring 26 via the tube 22.
Like the vertical branch of the lever 28 has an inclined plane 35, this lever pivots slightly counterclockwise when it comes into contact with the lower part of the shoulder 31 and the spout 32 then hooks onto the handle. shoulder 31 under the effect of the weight of the horizontal branch, of the lever 28. The valve is then again in working order.
The valve described has the great advantage of allowing the triggering of the valve 24 following a very short stroke and under the effect of a hydrostatic thrust also very low. It therefore only requires a small size float. In addition, the manipulation of the valve requires only one movement effected by means of the button 33.