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DISPOSITIF DE REMPLISSAGE D'UN RECIPIENT A ARRET AUTOMATIQUE.
La présente invention a pour but d'arrêter automatiquement le remplissage d'un récipient quand le niveau du liquide atteint un certain niveau dit niveau limite.
La présente invention a pour objet un dispositif de remplissage d'un récipient ouvert ou fermé à arrêt automatique dans lequel la commande d'une soupape dite soupape principale est asservie à un niveau limite prédéterminé du liquide dans ledit récipient, caractérisé par la combinaison d'un gicleur, dans lequel passe au moins une partie du liquide, d'une prise de pression genre tube de Pitot placée sur la trajectoire du jet de liquide sortant du gicleur, d'une communication reliant un point du niveau limite précité à un point situé entre le gicleur et la prise de pression, et des moyens pour maintenir ouverte la soupape principale commandée par la pression régnant dans ladite prise de pression.
La présente invention couvre également de nombreuses autres dispositions de détail, qui sont décrites ci-dessous.
A titre d'exemple seulement, on a représenté au dessin annexé :
Figure 1, une coupe longitudinale d'une première buse de remplissage conforme à la présente invention dans la position fermée.
Figure 2, une coupe de la partie centrale de cette buse après ouverture de la soupape auxiliaire et avant ouverture de la soupape principale.
Figure 3, une coupe de la même partie de cette buse après ouverture des soupapes auxiliaire et principale.
Figure 4, une coupe longitudinale de la partie centrale d'une
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seconde buse de remplissage conforme à la présente invention dans la position fermée et
Figure 5, une coupe longitudinale de la partie centrale d'un robinet de remplissage conforme à la présente invention dans la position fermée.
Figures 6 à 10, divers modes de réalisation du dispositif à gicleur et à prise de pression.
Figure 11, une coupe longitudinale d'une autre buse de remplissage conforme à la présente invention.
Figure 12,une vue schématique d'un récipient et de son dispositif de remplissage conforme à la présente invention.
La figure 13 est une variante de la figure 5.
La figure 14 est un détail à grande échelle de la figure 13.
La buse représentée figures 1à 3 comporte un conduit principal de distribution 1, une soupape de retenue 2 dite soupape principale, une soupape auxiliaire 3 constituée par un tube présentant des lumières latéra- les 3a et 3b, et susceptible de coulisser dans un chapeau 3c, un ressort 4 prenant appui sur le fond du chapeau 3c et poussant un épanouissement 3d du tube 3 dans la position d'obturation des lumières 3b avec une force d'environ 900 grammes, une poignée de manoeuvre 5 commandée par l'opérateur, un poussoir 6 coulissant dans un alésage de la soupape principale 2, une tige 7 commandée par la poignée 5 et se déplaçant dans un alésage 9a d'un piston 9 solidaire de la soupape principale 2 et une goupille 8 solidaire du piston 9, traversant une fenêtre 7a de la tige 7,
telle que la tige 7 peut repousser le poussoir 6 sans déplacer le piston 9. Un presse-étoupe 7b empche les fuites entre la tige 7 et un écrou 7c vissé sur le corps de la buse et ferme le cylindre 9b dans lequel se déplace le piston 9. La section active de ce piston 9 est plus grande que celle de la soupape principale 2.
L'une des faces 9c du piston 9 est soumise d'une manière perma- nente à la pression règnant dans la partie du conduit principal 1 située en aval de la soupape principale 2.
On a désigné en outre par 10 un ressort disposé entre le poussoir 6 et la soupape auxiliaire 3 et ayant une force sensiblement nulle dans la position détendue représentée figure 1 et d'environ 800 grammes dans la position comprimée représentée figure 3, par 11 une dérivation reliant les parties du conduit 1, situées en amont et en aval de la soupape principale 2, par 12 un gicleur, disposé dans une enceinte Il±, de la dérivation 11, par 13 une prise de pression recevant le jet de liquide projeté par le gicleur 12, par 14 une rainure annulaire faisant communiquer l'intérieur de la prise 13 avec un conduit 15 débouchant dans le cylindre 9b dans la chambre 9e formée dans ce cylindre par la face 9d du piston 9 et le bouchon fileté 7c,
par 16 un ressort très puissant tendant à amener d'une manière permanente le levier 5 dans la position représentée figure 1, par 17 un orifice placé au voisinage de l'extrémité aval du conduit 1, par 18 un orifice débouchant dans l'enceinte Ils en aval du gicleur 12 et en amont de la prise 13 et par 19 un conduit reliant les orifices 17 et 18.
Le fonctionnement de cette buse est le suivant :
Pour remplir un réservoir, on enfonce l'extrémité de la buse dans celui-ci jusqu'au moment où l'orifice 17 se trouve au niveau d'arrêt du remplissage. L'opérateur après avoir mis en marche la pompe d'alimentation appuie à fond sur le levier 5 en comprimant le ressort 16, ce qui a pour effet de déplacer la tige 7. Ce déplacement est sans effet sur l'ensemble 9 soupape 2, mais refoule le poussoir 6 et comprime le ressort 10.
La soupape 3 se trouve soumise d'une part à l'action du ressort 4 et d'autre part au ressort comprimé 10 et à l'action du liquide sur le fond du tube ce qui provoque son ouverture. Le liquide, qui dans la partie amont
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du conduit 1 se trouve par exemple sous une pression de 1400 gr/cm2 s'écou- le par les trous 3a l'intérieur du tube 3, les fenêtres 3b dans la dériva- tion 11 et passe dans le gicleur 12. Le jet de liquide qui sort du gicleur
12 a sensiblement la forme d'un cylindre dont la section est sensiblement égale à celle de l'orifice du gicleur 12. La partie extérieure du jet vient frapper la prise de pression 13, s'évase et forme une sorte de calotte tan- gente aux parois de l'enceinte 11c en aspirant l'air du récipient, qui arri- ve par 17, 19 et 18.
La partie centrale du jet est recueillie par la prise
13, en créant dans celle-ci une pression qui est transmise par la rainure
14 et le conduit 15 dans la chambre 9e et en particulier sur la face 9d du piston 9.
L'ensemble : soupape 2 piston 9, est alors soumis : a) à la pression amont du liquide sur la soupape 2, ce qui tend à la fermer; b) à la pression régnant sur la face aval de la soupape 2 et sur la face 9c du piston 9, ce qui tend à fermer la soupape 2 étant donné que la surface active du piston 9 est plus grande que celle de la soupape
2; c) à la pression de la prise 13 règnant sur la face 9d, ce qui tend à ouvrir la soupape 2. Sous l'effet de cet ensemble de pressions, la soupape 2 s'ouvre, le liquide franchit celle-ci et remplit le réservoir.
La soupape 2 dans sa position ouverte maintient la soupape 3 ouverte. La buse est alors dans la position représentée figure 3. L'opérateur peut régler le débit de l'apparreil en relâchant plus ou moins partiellement le levier 5, ce qui a pour effet de ramener en arrière le piston 9 au moyen de la goupille 8. Quand le liquide atteint dans le réservoir l'orifice 17, l'air n'arrive plus par le conduit 19 et l'orifice 18. Le jet de l'éjecteur 12 s'évase dès la sortie de celui-ci et perd de la vitesse. La pression diminue et peut même s'annuler dans la prise 13. Par suite, la pression sur la face 9d diminue. L'ensemble des pressions agissant sur la soupape 2 et le piston 9 est tel que la soupape 2 se ferme. La soupape 3, qui n'est plus maintenue dans sa position d'ouverture par la soupape 2, se ferme également sous l'action du ressort 4.
Le débit s'arrête même si le levier 5 est toujours maintenu par l'opérateur dans une'position partiellement enfoncée, la goupille 8 pouvant se déplacer dans la fenêtre 7a, Il y a lieu de remarquer que, si l'opérateur veut arrêter le débit avant que le liquide atteigne le niveau de l'orifice 17, l'opérateur lâche le levier 5. Le ressort 16 le fait alors basculer, la tige 7 est tirée et force la soupape 2 à se fermer par action de la cheville 8 sur l'extrémité de la fenêtre 7a,
L'appareil, représenté figure 4, se distingue de celui représenté figures 1 à 3 par le remplacement du poussoir 6 par une soupape 20, dite seconde soupape auxiliaire. Le ressort 10 est placé entre celle-ci et une troisième soupape auxiliaire 20a guidée dans l'alésage du tube soupape 3.
Cette seconde soupape auxiliaire 20 ferme un alésage 9f du piston 9, de telle sorte que son ouverture met en communication la partie du conduit 1 située en amont de la soupape principale 2 avec la face 9d par le trou 2a, l'alésage 9e, et l'espace compris entre la tige 7 et l'alésage 9a dans lequel cette dernière se déplace.
Le fonctionnement de cet appareil est le suivant :
Pour remplir un réservoir, on enfonce l'extrémité de la buse dans celui-ci jusqu'au moment où l'orifice 17 se trouve au niveau d'arrêt qui doit provoquer l'arrêt du remplissage. L'opérateur après avoir mis en marche la pompe d'alimentation appuie à fond sur le levier 5 en comprimant le ressort 16, ce qui a pour effet de déplacer la tige 7. Ce déplacement est sans effet sur l'ensemble piston 9- soupape 2, mais ouvre la seconde soupape auxiliaire 20 et comprime le ressort 10. La soupape 20a s'ouvre malgré l'action du ressort 10 sous la pression de la partie du conduit 1 située en amont de la soupape 2.
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Dans ces conditions, cette dernière pression est transmise à la face 9d du piston 9. L'ensemble soupape 2- piston 9 est alors soumis d'une part à la pression du liquide en amont de la soupape 2, ce qui tend à la fermer,à la pression règnant en aval de la soupape 2 sur la face aval de cette dernière et sur la face 9c du piston 9, ce qui tend à fermer la soupape 2 étant donné que la surface active du piston 9 est plus grande que celle de la soupape 2 et à la pression règnant sur la face 9,de ce qui tend à ouvrir la soupape 2. Sous l'effet de cet ensemble de pressions, la soupape 2 s'ouvre, le liquide franchit celle-ci et remplit le réservoir.
La soupape 3 est alors soulevée par la soupape 2. Le liquide, qui dans la partie amont du conduit 1 se trouve par exemple sous une pression de 1400 gr/cm2 s'écoule par les trous 3a, l'intérieur du tube 3, les fenêtres 3b dans la dérivation 11 et passe dans le gicleur 12. Le jet de liquide qui sort du gicleur 12 a sensiblement la forme d'un cylindre dont la section est sensiblement égale à celle de l'orifice du gicleur 12. La partie extérieure du jet vient frapper la prise de pression 13, s'évase et forme une sorte de calotte tangente aux parois de l'enceinte 11c en aspirant l'air du récipient, qui arrive par 17, 19 et 18. La partie centrale du jet est recueillie par la prise 13, en créant dans celle-ci une pression, qui est transmise par la rainure 14 et le conduit 15 dans la chambre 9e et en particulier sur la face 9d du piston 9.
La pression de la prise 13 sur la face 9d est alors suffisante pour maintenir la soupape 2 ouverte, même quand sous l'effet de l'ouverture de cette soupape 2, la seconde soupape auxiliaire 20 a refermé l'alésage 9f. Ainsi, la soupape 2 est ouverte par la pression amont et est maintenue ouverte par la pression de la prise 13.
Quand le liquide se trouvant dans le réservoir atteint l'ori- fice 17, le débit du conduit 19 est très ralenti et une dépression se forme dans la chambre 11c ce qui modifie la forme du jet du gicleur 12 et annule l'effet dynamique du jet sur la prise 13. Par suite, la pression sur la face 9d diminue. L'ensemble des pressions agissant sur la soupape 2 et le piston 9 est tel que la soupape 2 se ferme et par suite la soupape 3 qui n'est plus maintenue par la soupape 2 se ferme également. Le débit s'arrête même si le levier 5 est toujours maintenu par l'opérateur, la goupille 8 pouvant se déplacer dans la fenêtre 7a.
Il y a lieu de remarquer que si l'opérateur veut arrêter le débit avant que le liquide atteigne le niveau de l'orifice 17, l'opérateur lâche le levier 5. Le ressort 16 le fait alors basculer, la tige 7 est tirée et force la soupape 2 à se fermer par action sur la cheville 8.
Le robinet représenté figure 5 se distingue de la buse représentée figure 4 par le fait que la soupape 3 est supprimée et que la dérivation 11 est commandée par la soupape principale 2. Il y a lieu de remarquer également qu'une encoche 11a aux formes arrondies diminue les pertes de charge du liquide avant d'entrer dans la dérivation 11 proprement dite. Enfin, une troisième différence réside dans le fait que le levier 5 est remplacé par un bouton poussoir 5 à ressort 16.
Le fonctionnement de ce robinet est le suivant :
Pour remplir le réservoir on enfonce l'extrémité du robinet dans celui-ci jusqu'au moment où l'orifice 17 se trouve au niveau d'arrêt qui doit provoquer l'arrêt du remplissage. L'opérateur après avoir mis en marche la pompe d'alimentation appuie à fond sur le bouton poussoir 5 en comprimant le ressort 16, ce qui a pour effet de déplacer la tige 7. Ce déplacement est sans effet sur l'ensemble piston 9, soupape 2, mais ouvre la seconde soupape auxiliaire 20 et comprime le ressort 10. La soupape 20a s'ouvre malgré l'action du ressort 10, sous la-pression de la partie du conduit 1 située en amont de la soupape 2. Dans ces conditions, cette dernière pression est transmise à la face 9d du piston.
L'ensemble soupape 2, piston 9, est alors soumis d'une part à la pression du liquide en amont de la soupape 2, ce qui tend à la fermer, à la pression régnant en aval de la soupape 2 sur la face aval de cette dernière et sur la face 9c du piston 9,
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ce qui tend à fermer la soupape 2 étant donné que la surface active du pis- ton 9 est plus grande que celle de la soupape 2 et à la pression régnant sur la face 9d, ce qui tend à ouvrir la soupape 2. Sous l'effet de cet ensemble de pressions,la soupape 2 s'ouvre et le liquide franchit celle-ci et remplit le réservoir.
La soupape 3 en se soulevant ouvre la dérivation 11. Le liquide qui se trouve en amont de la soupape 2, sous une pression par exemple de 1400 gr/cm2 s'écoule par l'encoche 11a dans la dérivation 11 et passe dans le gi- cleur 12. Le jet de liquide qui sort du gicleur 12 a sensiblement la forme d'un cylindre dont la section est sensiblement égale à celle de l'orifice du gicleur 12. La partie extérieure du jet vient frapper la prise de pression
13 s'évase et forme une sorte de calotte tangente aux parois du conduit 11 en aspirant l'air du récipient, qui arrive par 17,19 et 18. La partie cen- trale du jet est recueillie par la prise 13, en créant dans celle-ci une pression, qui est transmise par la rainure 14 et le conduit 15 dans la cham- bre 9e et en particulier sur la face 9d du piston 9.
La pression et la prise
13 sur la face 9d est alors suffisante pour maintenir la soupape 2 ouverte, même quand sous l'effet de l'ouverture de cette soupape 2 la seconde soupa- pe auxiliaire 20 a refermé l'alésage 9f. Ainsi, la soupape 2 est ouverte par la pression amont et est maintenue ouverte par la pression de la prise
13. Quand le liquide atteint dans le réservoir l'orifice 17, l'air n'arrive plus par le conduit 19 et l'orifice 18. Le jet de l'éjecteur 12 s'évase dès la sortie de celui-ci et perd de la vitesse. La pression diminue et peut même s'annuler dans la prise 13. Par suite, la pression sur la face 9d diminue. L'ensemble des pressions agissant sur la soupape 2 et le piston 9 est tel que la soupape 2 se ferme. La fermeture de la soupape 2 ferme alors la dérivation Il.
Le débit s'arrête même si le bouton poussoir 5 est maintenu partiellement enfoncé par l'opérateur,la goupille 8 pouvant se déplacer dans la fenêtre 7a Il y a lieu de remarquer que si l'opérateur veut arrêter le débit avant que le liquide atteigne le niveau de l'orifice 17, l'opérateur cesse d'appuyer sur le bouton poussoir 5. Le ressort 16 repousse ce dernier, la tige 7 est tirée et force la soupape 2 à se fermer par action sur la cheville 8.
Il y a lieu de remarquer que la soupape 20a, qui empêche tout fonctionnement du robinet tant que la pression amont n'est pas suffisante pour écraser le ressort 10, se trouve sur le conduit 9e, qui ne débit qu'au moment de l'ouverture: Dans ces conditions, la soupape 20a avec son ressort 10 ne crée aucune perte de charge propre pendant le débit normal.
On pourrait aussi disposer sur l'extrémité du poussoir 7 un ressort qui, au cours du déplacement du poussoir 7 transmettrait l'effort de celui-ci à la seconde soupape auxiliaire 20 et provoquerait une ouverture brusque de celle-ci, sa force étant plus grande que celle du ressort 10.
On a quelquefois avantage à réduire la distance séparant la prise de pression 13 du gicleur 12, mais cette réduction est limitée souvent par la nécessité de permettre la production de l'effet perturbateur dû aux modifications de l'arrivée de l'air par le conduit 17, 19, 18. Pour permettre une réduction de cette distance, on peut disposer des chicanes inclinées 30 entre 12 et 13 percées d'un trou elliptique, tel que le jet normal passe sans accrochage comme on peut le voir figure 7. Dès que se produit l'effet perturbateur le jet s'épanouit légèrement dès la sortie du gicleur 12 et par les chicanes successives 30 est rapidement dévié de sa direction normale, d'où accélération de la chute de pression dans la prise 13.
Au lieu des chicanes 30, on peut utiliser, comme on le voit fi- gure 8, une chicane 31 en forme d'hélice dans un conduit cylindrique 32. Cette surface est percée de trous centraux 33, pour le passage normal du jet.
Sous l'effet perturbateur précité, le jet est dévié et le liquide subit un mouvement hélicoïdal. La pression dans la prise 13 tombe également rapidement.
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Au lieu des chicanes 30 ou 31, on peut disposer une buse conique 34 autour du gicleur 12 comme indiqué figure 9. Sous l'effet perturbateur précité., le jet de liquide s'épanouit et la pression dans la prise 13 tombe.
D'une manière plus simple encore, on peut disposer, comme indiqué figure 10, le gicleur 12 et la prise 13 dans une tubulure latérale Il.± communiquant par 18 avec un point du niveau limite.
La buse représentée figure 11, utilise le dispositif à gicleur représenté figure 10 et comporte une soupape 2. Cette soupape est maintenue dans sa position fermée par deux ressorts 2c et 2]1 prenant appui sur le corps de buse 21. La force du ressort 2c s'exerce directement sur la soupape 2 et est suffisante pour maintenir cette dernière fermée, quand la pression ,en amont est réduite à la pression statique du liquide, c'est-à-dire quand la pompe est arrêtée.
Le ressort 2b prend appui sur un épaulement 36 d'une tige poussoir 7 contre l'extrémité de laquelle bute la soupape 2. La force de ce ressort 2b est suffisante pour s'opposer à l'ouverture de la soupape 2 quelle que soit la pression du liquide en amont même quand la pompe fonctionne. L'action de ce ressort 2b sur la soupape 2 peut être neutralisée par l'opérateur, en appuyant sur le levier 5, la soupape 2 restant alors maintenue sur son siège par le ressort 2c, que la mise en fonctionnement de la pompe suffira à écraser.
Un conduit llb débouche en aval du siège 22 de la soupape 2 mais au voisinage de ce dernier et dans la zone du conduit 1 dans laquelle le liquide est dévié par le plateau de la soupape 2 et n'a pas achevé de franchir cette dernière. Le plateau de la soupape 2 déborde le siège et s'étend jusqu'à être en face de l'entrée du conduit 11b de manière à pousser en quelque sorte le liquide dans ce conduit llb. Le liquide pénètrant dans ce conduit 11b passe dans le tube 11, forme à la sortie du gicleur 12 un jet qui frappe la prise 13 tant que le dispositif 12, 13 se trouve en atmosphère gazeuse. Etant donné que la section d'ouverture de la prise 13 est entièrement submergée par le jet, il se produit dans cette prise une pres- sion stable légèrement inférieure à celle du gicleur 12.
Cette pression dans la prise 13 se transmet par l'intermédiaire du tube 14 à la chambre 26 se trouvant en-dessous de la membrane 42 et soulèvera cette dernière. Ce déplacement est transmis à un levier 43, dont le bras portant les encoches 43a, 43b et 43c est abaissé. Le levier 7 porte un bras 7d dont l'extrémité peut pénétrer dans l'une desdites encoches.
Un poussoir extérieur 40 permet à chaque instant de pousser la membrane 42 vers le bas et d'arrêter la distribution.
Le fonctionnement est le suivant :
Quand on veut remplir un récipient, on enfile dans celui-ci l'extrémité de la buse 1. L'opérateur appuie légèrement sur le levier 5. La tige 7 étant ramenée en arrière malgré l'action du ressort 2b par ce mouvement, la soupape 2 s'ouvre fès que la pompe est mise en marche et met le liquide sous une pression capable de vaincre l'action du ressort 2c, Une partie du liquide passe par le conduit 11b, le tube 11 et sort sous forme de jet du gicleur 12. Ce jet frappe la prise 13, dans laquelle s'établit un régime stable de pression. Cette pression se communique par le conduit 14 à la chambre 26 et soulève la membrane 42.
Elle fait basculer le levier 43 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre jusqu'au moment où l'extrémité du bras 7d tombe dans l'encoche 43a, ce qui a pour effet de verrouiller la tige 7 dans une position inactive sur la soupape 2. Celle-ci est maintenue ouverte malgré l'action du ressort 2c par la pression du fluide. Si on appuie davantage sur le levier 5,on obtient un débit plus grand et suivant cette augmentation le levier 7d pénètre dans l'encoche 43b ou 43c.
Quand le niveau du liquide dans le récipient en remplissage atteint l'orifice 18, il envahit la tubulure 11c et freine le jet sortant du gicleur 12. A un moment donné, le jet n'atteint plus la prise 13. La
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pressicn dans celle-ci diminue, se transmet à la chambre 26 et la membrane 42 s'abaisse sous l'action du ressort 39. Le levier 43 bascule alors dans le sens des aiguilles d'une montre, le levier 7d échappe de l'encoche dans laquelle il se trouvait. Comme l'opérateur est supposé avoir lâché à ce moment là le levier 5, le ressort 2b refoule la tige 7 dont l'extrémité pousse la soupape 2 sur son siège 22, ce qui arrête le débit.
Si on doit pour une raison ou une autre arrêter le débit avant que le niveau du liquide atteigne 1*'orifice 18, on peut appuyer sur le bouton 40, ce qui a pour effet de dégager le levier 7d d'une des encoches du levier 43 et de permettre la fermeture de la soupape 2.
Dans la figure 11 la soupape 2 se déplace au début de sa levée dans un prolongement cylindrique 37 de la pièce 38 qui porte le siège 22, le diamètre extérieur de la soupape 2 étant légèrement inférieur au diamètre intérieur du prolongement 37. La présence de ce prolongement 37 a pour but, compte tenu de la force du ressort 2c de maintenir une pression suffisante et sensiblement constante dans le conduit 11b et dans le gicleur 12, quand le débit de l'appareil est faible.
On pourrait aussi donner à la surface intérieure du prolongement 37 une forme évasée, de telle sorte qu'au fur et à mesure de l'augmentation de la levée de la soupape 2, et par conséquent de l'importance du débit, l'espace entre le prolongement 37 et la soupape 2 augmente tout en maintenant une pression sensiblement constante et suffisante dans le conduit 11 et par suite dans le gicleur 12 indépendamment de la force du ressort 2c,
Dans tous les dispositifs décrits ci-dessus, l'arrêt de l'arrivée du liquide est réalisé brusquement,ce qui peut être un inconvénient notamment dans le cas de remplissage à gros débit, par exemple de grandes citernes.
L'appareil représenté figure 12 évite cet inconvénient. La soupape principale 2 est associée à un piston 9 du genre de celui décrit dans la figure 5.
La dérivation 11 conduit à deux injecteurs 12a et 12b et à deux prises de pression 13a et 13b placés à des niveaux différents dans le réservoir à remplir,-. Les prises 13a et 13b sont reliées au cylindre 9b à des hauteurs différentes par des conduits 15a et 15b.
Enfin,un robinet 5 commande une dérivation 1c du conduit 1 d'amenée du liquide, et jouant un rôle analogue au conduit 9f de la figure 5 précitée.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant :
Pour remplir le réservoir, on ouvre le robinet 5, le liquide sous pression, par action sur la face 9d soulève le piston 9 et la soupape 2. L'ouverture de celle-ci permet au liquide de pénétrer dans le réservoir et dans la canalisation 11. Les gicleurs 12a et 12b émettent des jets, ayant sensiblement la forme d'un cylindre dont la section est sensiblement égale à celle des orifices des gicleurs 12a et 12b et frappent les prises de prèssion 13a et 13b comme dans les exemples précédents.
Les pressions produites dans les prises 13a et 13b sont transmises par les conduits 15a et 15b à la chambre 9e. On ferme alors le robinet 5. Les prises 13a et 13b maintiennent dans la chambre 9e une pression suffisante pour maintenir la soupape 2 ouverte malgré l'action du liquide venant de la canalisation 1. Quand le niveau du liquide atteint l'éjecteur 12b, la pression de la prise 13b tombe et le liquide se trouvant dans la chambre 9e est refoulé par le conduit 15b qui forme fuite et fait tomber la pression dans la chambre 9e. La soupape 2 se ferme jusqu'au moment où le piston 9 obture le conduit 15b, le débit continue ainsi à vitesse réduite jusqu'au moment où l'éjecteur 12a est noyé à son tour par le liquide.
A ce moment, la pression de la prise 13a tombe, le liquide de la chambre 9e s'évacue par le conduit 15a et la soupape 2 se ferme complètement.
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La présente invention n'est pas limitée à l'exemple décrit.
Ainsi, par exemple, on peut supprimer la dérivation 1c et le robinet 5, disposer dans la chambre 9e un ressort. La force seule de ce ressort est par elle-même insuffisante pour empêcher la fermeture de la soupape 2 quand le débit de la canalisation 1 est normal. Par contre, la force seule de ce ressort est suffisante pour ouvrir la soupape 2 quand la pression du fluide dans la partie du conduit principal 1 située en amont de la soupape principale 2 tombe. Dans ce cas, au moment de la mise sous pression de cette partie du conduit principal 1, la soupape 2 est ouverte et les prises de pression 13e et 13b entrent en action immédiatement et sont suffisantes avec l'aide dudit ressort pour maintenir la soupape 2 ouverte.
Quand l'action de ces prises 13a et 13b cesse, la force dudit ressort qui reste seule, est insuffisante pour s'opposer à la fermeture de la soupape 2 sous l'effet de la pression du liquide pour un débit normal. La soupape 2 se ferme donc automatiquement et se rouvre seulement lorsque la pression sera suffisamment descendue. Cette disposition permet en outre la vidange du récipient par l'orifice de remplissage.
Dans la plupart des exemples décrits, le gicleur 12 et le tube 13 sont disposés dans une enceinte Il,9.. L'existence de celle-ci, bien qu'elle soit recommandée, n'est pas nécessaire, notamment dans le cas où le gicleur 12 et le tube'13 sont susceptibles d'être noyés par le liquide se trouvant dans le récipient à remplir comme représenté figure 6.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus et représentés. Ainsi, par exemple, on peut, .comme on peut le voir figure 13, apporter à la buse représentée figure 5, les mo- difications suivantes : a) le fond de la chambre 11c qui reçoit la pièce 13 est ouvert au lieu d'être fermé; b) le bouton poussoir 5 de la figure 5 est remplacé par une pièce 5a commandée par un levier 5 analogue à celui des buses représentées figures 1 à 4; c) la tige 7 est solidaire de la soupape 20; d) le conduit 9f, qui est fermé comme dans la figure 5 par deux soupapes auxiliaires 20 et 20a, est en outre fermé dans certaines positions en amont de ces soupapes 20 et 20a par une troisième soupape auxiliaire 20b soumise à l'action d'un ressort;
e) une bille 24a est placée dans un logement 24 débouchant dans la chambre Il,9. et incliné de telle façon que dans les positions d'utilisation normales de la busela bille 24 reste dans le fond de son logement 24a et en sorte pour toutes les autres positions; f) un bouchon 25a en matière fusible dans un petit incendie, bouche un conduit 25 reliant la chambre 9e à l'extérieur.
Le fonctionnement de cette dernière buse est le suivant :
Pour remplir le réservoir on enfonce l'extrémité du robinet dans celui-ci jusqu'au moment où l'orifice 17 se trouve au niveau d'arrêt qui doit provoquer l'arrêt du remplissage. L'opérateur après avoir mis en marche la pompe d'alimentation appuie sur le levier 5 malgré le ressort 16.
Cette manoeuvre a pour effet tout d'abord d'écarter la soupape 20 de son siège. La soupape 20a s'ouvre alors malgré l'action du ressort 10 sous l'effet de la pression régnant dans la partie du conduit 1 située en amont de la soupape 2 ., la soupape 20b n'étant pas alors appliquée sur son siège.
Dans ces conditions, cette dernière pression est transmise à la face 9d du piston. Sous l'effet des diverses pressions agissant sur l'ensemble soupape 2, piston 9, la soupape 2 s'ouvre jusqu'au moment où la soupape 20 est rattrapée par l'épaulement du conduit 9f, qui forme son siège. Le conduit 9f est alors à nouveau fermé, Deux cas peuvent se produire :
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Premier cas : Le débit par la dérivation 11 est insuffisant pour assurer dans la prise 13 une pression suffisante par elle-même pour maintenir la soupape 2 ouverte. Dans ce cas, des que le conduit 9f est fermé, la soupape 2 tend à se fermer jusqu'à une position un peu moins ouverte que celle qui correspond à la fermeture du conduit 9f par la soupape 20.
Il est alors possible de régler à volonté l'importance du débit en déplaçant plus ou moins le levier 5, mais il y a lieu de remarquer que le fonctionnement de la buse n'est plus automatique, et dépend de la volonté de l'opérateur.
Deuxième cas : Le débit de la dérivation 11 est suffisant pour assurer dans la prise 13 une pression suffisante pour maintenir la soupape 2 ouverte. Dans ce cas, le liquide s'écoule par l'encoche 11a dans la dérivation 11 et sort du gicleur 12 sous forme de jet venant frapper la prise de pression 13 comme dans le cas de la figure 5. Comme également dans cette dernière figure, la soupape 2 tend à s'ouvrir en grand, mais en est empêché ici par la soupape 20, formant butée. Le moment où cette soupape joue le rôle de butée dépend de l'état de compression du ressort 16, qui dépend de la volonté de l'opérateur. Celui-ci peut donc, au moyen du levier 2, régler le degré de compression du ressort 16 et, par suite, de la hauteur de la levée de la soupape 2.
Quand la levée de cette dernière est suffisamment grande, la soupape 20b vient fermer l'entrée amont du trou 9f, ce qui est sans inconvénient puisque la pression de la prise 13 sur la face 9d est suffisante pour maintenir la soupape 2 dans sa position ouverte. Quand le liquide atteint dans le réservoir l'orifice 17, l'air n'arrive plus par le conduit 19 et l'orifice 18. Le jet sortant de l'éjecteur 12 s'évase dès la sortie de celui-ci et perd de la vitesse. La pression diminue et peut même s'annuler dans la prise 13. Par suite, la pression sur la face 9d diminue. L'ensemble des pressions agissant sur la soupape 2 et le piston 9 est tel que la soupape 2 se ferme.
La fermeture de la soupape 2 ferme alors la dérivation 11, mais pendant ce déplacement la soupape 20b dont la section est plus grande que celle de l'entrée du conduit 9f reste appliquée sur son siège par la pression du liquide situé en amont malgré l'action de rappel du ressort 4b, ce qui neutralise l'effet de l'ouverture de ce conduit 9f par la soupape 20 par suite du mouvement de descente du piston 9, le levier 5 étant supposé être encore maintenu dans une de ses positions d'ouverture.
Après la fermeture de la soupape 2 sous l'action de la chute de pression dans la prise 13, si l'opérateur lâche complètement le levier 5, les pressions sur les deux faces de la soupape 20b s'égalisent par suite de la présence d'une fente dans le plateau de celle-ci, la soupape 20b se décolle sous l'action du ressort 4b, L'appareil peut alors fonctionner à nouveau.
Si l'opérateur n'avait pas lâché le levier 5,la soupape 20 reste ouverte et empêche l'équilibre des pressions sur les deux faces de la soupape 20b, Celle-ci reste donc collée et empêche tout nouveau débit.
Si, par suite d'une maladresse, l'opérateur laisse tomber la buse pendant qu'elle débite, celle-ci ne peut pas se maintenir en équilibre dans une position normale de débit et la bille 24a sous l'effet de son poids sort de son logement 24 et vient se placer sur la trajectoire du jet sortant de la pièce 12, d'où trouble dans la chambre 11c et fermeture anticipée de la soupape 2.
Si un incendie se produit au voisinage du distributeur, la tem- pérature s'élève et finit par fondre le bouchon 25a, la pression dans la chambre 9e tombe par le conduit 25 et le débit s'arrête.
REVENDICATIONS.
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AUTOMATICALLY STOPPED CONTAINER FILLING DEVICE.
The object of the present invention is to automatically stop the filling of a container when the level of the liquid reaches a certain level called the limit level.
The present invention relates to a device for filling an open or closed container with automatic stop in which the control of a valve called the main valve is slaved to a predetermined limit level of the liquid in said container, characterized by the combination of a nozzle, through which at least part of the liquid passes, a pitot-tube type pressure tap placed on the path of the jet of liquid leaving the nozzle, a communication connecting a point of the above-mentioned limit level to a point located between the nozzle and the pressure tap, and means for keeping open the main valve controlled by the pressure prevailing in said pressure tap.
The present invention also covers many other detail arrangements, which are described below.
By way of example only, there is shown in the accompanying drawing:
Figure 1, a longitudinal section of a first filling nozzle according to the present invention in the closed position.
Figure 2, a section through the central part of this nozzle after opening the auxiliary valve and before opening the main valve.
Figure 3, a section of the same part of this nozzle after opening the auxiliary and main valves.
Figure 4, a longitudinal section of the central part of a
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second filling nozzle according to the present invention in the closed position and
Figure 5, a longitudinal section of the central part of a filling valve according to the present invention in the closed position.
Figures 6 to 10, various embodiments of the nozzle and pressure tap device.
Figure 11, a longitudinal section of another filling nozzle according to the present invention.
Figure 12, a schematic view of a container and its filling device according to the present invention.
Figure 13 is a variant of Figure 5.
Figure 14 is an enlarged detail of Figure 13.
The nozzle shown in FIGS. 1 to 3 comprises a main distribution duct 1, a check valve 2 called the main valve, an auxiliary valve 3 formed by a tube having lateral openings 3a and 3b, and capable of sliding in a cap 3c, a spring 4 bearing on the bottom of the cap 3c and pushing a 3d expansion of the tube 3 into the closed position of the ports 3b with a force of about 900 grams, an operating handle 5 controlled by the operator, a pusher 6 sliding in a bore of the main valve 2, a rod 7 controlled by the handle 5 and moving in a bore 9a of a piston 9 integral with the main valve 2 and a pin 8 integral with the piston 9, passing through a window 7a rod 7,
such that the rod 7 can push back the plunger 6 without moving the piston 9. A stuffing box 7b prevents leaks between the rod 7 and a nut 7c screwed onto the nozzle body and closes the cylinder 9b in which the piston moves 9. The active section of this piston 9 is larger than that of the main valve 2.
One of the faces 9c of the piston 9 is subjected in a permanent manner to the pressure prevailing in the part of the main duct 1 situated downstream of the main valve 2.
There is further denoted by 10 a spring disposed between the pusher 6 and the auxiliary valve 3 and having a substantially zero force in the relaxed position shown in Figure 1 and about 800 grams in the compressed position shown in Figure 3, by 11 a bypass connecting the parts of the pipe 1, located upstream and downstream of the main valve 2, by 12 a nozzle, arranged in an enclosure II ±, of the bypass 11, by 13 a pressure tap receiving the jet of liquid projected by the nozzle 12, through an annular groove 14 making the inside of the socket 13 communicate with a duct 15 opening into the cylinder 9b in the chamber 9e formed in this cylinder by the face 9d of the piston 9 and the threaded plug 7c,
by 16 a very powerful spring tending to bring the lever 5 permanently to the position shown in FIG. 1, by 17 an orifice placed in the vicinity of the downstream end of the duct 1, by 18 an orifice opening into the enclosure. downstream of the nozzle 12 and upstream of the intake 13 and through 19 a duct connecting the orifices 17 and 18.
The operation of this nozzle is as follows:
To fill a reservoir, the end of the nozzle is pushed into it until the orifice 17 is at the filling stop level. The operator after starting the feed pump fully presses the lever 5 by compressing the spring 16, which has the effect of moving the rod 7. This movement has no effect on the valve assembly 2, but pushes back the pusher 6 and compresses the spring 10.
The valve 3 is subjected on the one hand to the action of the spring 4 and on the other hand to the compressed spring 10 and to the action of the liquid on the bottom of the tube, which causes it to open. The liquid, which in the upstream part
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of the duct 1 is for example under a pressure of 1400 gr / cm2 flows through the holes 3a inside the tube 3, the windows 3b in the bypass 11 and passes into the nozzle 12. The jet of liquid coming out of the nozzle
12 has substantially the shape of a cylinder, the section of which is substantially equal to that of the orifice of the nozzle 12. The outer part of the jet strikes the pressure tap 13, widens out and forms a sort of tangent cap to the walls of the enclosure 11c by sucking the air from the receptacle, which arrives at 17, 19 and 18.
The central part of the jet is collected by the outlet
13, creating a pressure therein which is transmitted through the groove
14 and the duct 15 in the chamber 9e and in particular on the face 9d of the piston 9.
The assembly: valve 2 piston 9, is then subjected: a) to the upstream pressure of the liquid on the valve 2, which tends to close it; b) to the pressure prevailing on the downstream face of the valve 2 and on the face 9c of the piston 9, which tends to close the valve 2 given that the active surface of the piston 9 is greater than that of the valve
2; c) at the pressure of the outlet 13 prevailing on the face 9d, which tends to open the valve 2. Under the effect of this set of pressures, the valve 2 opens, the liquid passes through it and fills the tank.
Valve 2 in its open position keeps valve 3 open. The nozzle is then in the position shown in figure 3. The operator can adjust the flow rate of the apparatus by releasing more or less partially the lever 5, which has the effect of bringing back the piston 9 by means of the pin 8. When the liquid reaches the orifice 17 in the reservoir, the air no longer arrives through the pipe 19 and the orifice 18. The jet of the ejector 12 flares out as it exits the latter and loses weight. speed. The pressure decreases and can even be canceled out in the socket 13. As a result, the pressure on the face 9d decreases. All the pressures acting on the valve 2 and the piston 9 are such that the valve 2 closes. The valve 3, which is no longer held in its open position by the valve 2, also closes under the action of the spring 4.
The flow stops even if the lever 5 is still held by the operator in a partially depressed position, the pin 8 being able to move in the window 7a, it should be noted that, if the operator wants to stop the flow rate before the liquid reaches the level of the orifice 17, the operator releases the lever 5. The spring 16 then makes it tilt, the rod 7 is pulled and forces the valve 2 to close by acting on the pin 8 on the end of the window 7a,
The apparatus, shown in Figure 4, differs from that shown in Figures 1 to 3 by replacing the pusher 6 by a valve 20, called the second auxiliary valve. The spring 10 is placed between the latter and a third auxiliary valve 20a guided in the bore of the valve tube 3.
This second auxiliary valve 20 closes a bore 9f of the piston 9, so that its opening places the part of the duct 1 located upstream of the main valve 2 in communication with the face 9d through the hole 2a, the bore 9e, and the space between the rod 7 and the bore 9a in which the latter moves.
The operation of this device is as follows:
To fill a tank, the end of the nozzle is pushed into it until the orifice 17 is at the stop level which should stop the filling. The operator, after having started the feed pump, fully presses the lever 5 by compressing the spring 16, which has the effect of moving the rod 7. This movement has no effect on the piston 9-valve assembly. 2, but opens the second auxiliary valve 20 and compresses the spring 10. The valve 20a opens despite the action of the spring 10 under the pressure of the part of the duct 1 located upstream of the valve 2.
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Under these conditions, this latter pressure is transmitted to the face 9d of the piston 9. The valve 2-piston assembly 9 is then subjected on the one hand to the pressure of the liquid upstream of the valve 2, which tends to close it. , at the pressure prevailing downstream of the valve 2 on the downstream face of the latter and on the face 9c of the piston 9, which tends to close the valve 2 given that the active surface of the piston 9 is greater than that of valve 2 and the pressure prevailing on face 9, which tends to open valve 2. Under the effect of this set of pressures, valve 2 opens, the liquid passes through it and fills the tank .
The valve 3 is then lifted by the valve 2. The liquid, which in the upstream part of the pipe 1 is for example under a pressure of 1400 gr / cm2 flows through the holes 3a, the inside of the tube 3, the windows 3b in the bypass 11 and passes into the nozzle 12. The jet of liquid which leaves the nozzle 12 has substantially the shape of a cylinder, the section of which is substantially equal to that of the orifice of the nozzle 12. The outer part of the jet hits the pressure tap 13, widens and forms a sort of cap tangent to the walls of the enclosure 11c by sucking the air from the container, which arrives at 17, 19 and 18. The central part of the jet is collected by the outlet 13, by creating therein a pressure, which is transmitted through the groove 14 and the duct 15 in the chamber 9e and in particular on the face 9d of the piston 9.
The pressure of the outlet 13 on the face 9d is then sufficient to keep the valve 2 open, even when under the effect of the opening of this valve 2, the second auxiliary valve 20 has closed the bore 9f. Thus, the valve 2 is opened by the upstream pressure and is kept open by the pressure of the outlet 13.
When the liquid in the reservoir reaches the orifice 17, the flow of the duct 19 is very slowed down and a depression forms in the chamber 11c which modifies the shape of the jet of the nozzle 12 and cancels the dynamic effect of the. jet on the outlet 13. As a result, the pressure on the face 9d decreases. The set of pressures acting on the valve 2 and the piston 9 is such that the valve 2 closes and consequently the valve 3, which is no longer maintained by the valve 2, also closes. The flow stops even if the lever 5 is still held by the operator, the pin 8 being able to move in the window 7a.
It should be noted that if the operator wants to stop the flow before the liquid reaches the level of the orifice 17, the operator releases the lever 5. The spring 16 then makes it tilt, the rod 7 is pulled and forces valve 2 to close by acting on pin 8.
The valve shown in Figure 5 differs from the nozzle shown in Figure 4 by the fact that the valve 3 is omitted and that the bypass 11 is controlled by the main valve 2. It should also be noted that a notch 11a with rounded shapes decreases the pressure drops of the liquid before entering the bypass 11 proper. Finally, a third difference lies in the fact that the lever 5 is replaced by a push button 5 with spring 16.
The operation of this valve is as follows:
To fill the tank, the end of the valve is pushed into it until the orifice 17 is at the stop level which should stop filling. The operator, after starting the feed pump, fully presses the push button 5 by compressing the spring 16, which has the effect of moving the rod 7. This movement has no effect on the piston assembly 9, valve 2, but opens the second auxiliary valve 20 and compresses the spring 10. The valve 20a opens despite the action of the spring 10, under the pressure of the part of the duct 1 situated upstream of the valve 2. In these conditions, this last pressure is transmitted to the face 9d of the piston.
The valve assembly 2, piston 9, is then subjected on the one hand to the pressure of the liquid upstream of the valve 2, which tends to close it, to the pressure prevailing downstream of the valve 2 on the downstream face of the valve. the latter and on the face 9c of the piston 9,
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which tends to close the valve 2 given that the active surface of the piston 9 is greater than that of the valve 2 and at the pressure prevailing on the face 9d, which tends to open the valve 2. Under the effect of this set of pressures, valve 2 opens and the liquid crosses it and fills the reservoir.
The valve 3 by lifting opens the bypass 11. The liquid which is upstream of the valve 2, under a pressure of 1400 gr / cm2 for example, flows through the notch 11a in the bypass 11 and passes into the gi - Cleur 12. The jet of liquid which comes out of the nozzle 12 has substantially the shape of a cylinder, the section of which is substantially equal to that of the orifice of the nozzle 12. The outer part of the jet hits the pressure tap.
13 widens out and forms a sort of cap tangent to the walls of the duct 11 by sucking the air from the receptacle, which arrives at 17, 19 and 18. The central part of the jet is collected by the outlet 13, creating in the latter a pressure, which is transmitted by the groove 14 and the duct 15 in the chamber 9e and in particular on the face 9d of the piston 9.
The pressure and the grip
13 on the face 9d is then sufficient to keep the valve 2 open, even when, under the effect of the opening of this valve 2, the second auxiliary valve 20 has closed the bore 9f. Thus, the valve 2 is opened by the upstream pressure and is kept open by the pressure of the outlet
13. When the liquid reaches the orifice 17 in the reservoir, the air no longer arrives through the conduit 19 and the orifice 18. The jet of the ejector 12 flares out as it exits it and loses speed. The pressure decreases and can even be canceled out in the socket 13. As a result, the pressure on the face 9d decreases. All the pressures acting on the valve 2 and the piston 9 are such that the valve 2 closes. The closing of the valve 2 then closes the bypass II.
The flow stops even if the push button 5 is kept partially pressed by the operator, the pin 8 being able to move in the window 7a It should be noted that if the operator wants to stop the flow before the liquid reaches When the level of the orifice 17 is reached, the operator stops pressing the push button 5. The spring 16 pushes the latter back, the rod 7 is pulled out and forces the valve 2 to close by acting on the pin 8.
It should be noted that the valve 20a, which prevents any operation of the valve as long as the upstream pressure is not sufficient to crush the spring 10, is located on the pipe 9e, which does not flow until the moment of opening: Under these conditions, the valve 20a with its spring 10 does not create any own pressure drop during normal flow.
A spring could also be placed on the end of the pusher 7 which, during the movement of the pusher 7 would transmit the force thereof to the second auxiliary valve 20 and would cause the latter to open abruptly, its force being greater. larger than that of spring 10.
It is sometimes advantageous to reduce the distance separating the pressure tap 13 from the nozzle 12, but this reduction is often limited by the need to allow the production of the disturbing effect due to changes in the air inlet through the duct. 17, 19, 18. To allow a reduction of this distance, it is possible to have inclined baffles 30 between 12 and 13 pierced with an elliptical hole, such that the normal jet passes without catching, as can be seen in FIG. 7. As soon as The disturbing effect occurs; the jet opens out slightly as soon as it leaves the nozzle 12 and through the successive baffles 30 is rapidly deviated from its normal direction, hence the pressure drop in the outlet 13 accelerates.
Instead of the baffles 30, it is possible to use, as can be seen in FIG. 8, a baffle 31 in the form of a helix in a cylindrical duct 32. This surface is pierced with central holes 33, for the normal passage of the jet.
Under the aforementioned disturbing effect, the jet is deflected and the liquid undergoes a helical movement. The pressure in the outlet 13 also drops rapidly.
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Instead of the baffles 30 or 31, a conical nozzle 34 can be placed around the nozzle 12 as indicated in FIG. 9. Under the aforementioned disturbing effect, the jet of liquid expands and the pressure in the outlet 13 falls.
In an even simpler manner, it is possible, as indicated in FIG. 10, to arrange the nozzle 12 and the outlet 13 in a lateral pipe II. ± communicating through 18 with a point of the limit level.
The nozzle shown in Figure 11, uses the nozzle device shown in Figure 10 and comprises a valve 2. This valve is held in its closed position by two springs 2c and 2] 1 bearing on the nozzle body 21. The force of the spring 2c is exerted directly on the valve 2 and is sufficient to keep the latter closed, when the pressure, upstream is reduced to the static pressure of the liquid, that is to say when the pump is stopped.
The spring 2b bears on a shoulder 36 of a push rod 7 against the end of which the valve 2 abuts. The force of this spring 2b is sufficient to oppose the opening of the valve 2 regardless of the upstream liquid pressure even when the pump is running. The action of this spring 2b on the valve 2 can be neutralized by the operator, by pressing on the lever 5, the valve 2 then remaining held on its seat by the spring 2c, that the operation of the pump will suffice to to crush.
A pipe 11b opens downstream of the seat 22 of the valve 2 but in the vicinity of the latter and in the zone of the pipe 1 in which the liquid is diverted by the plate of the valve 2 and has not completed passing the latter. The valve plate 2 overflows the seat and extends until it is in front of the inlet of the conduit 11b so as to push the liquid in this conduit 11b in a way. The liquid entering this conduit 11b passes into the tube 11, forms at the outlet of the nozzle 12 a jet which strikes the outlet 13 as long as the device 12, 13 is in a gaseous atmosphere. Since the opening section of the outlet 13 is completely submerged by the jet, there is produced in this outlet a stable pressure slightly lower than that of the nozzle 12.
This pressure in the outlet 13 is transmitted through the tube 14 to the chamber 26 located below the membrane 42 and will lift the latter. This movement is transmitted to a lever 43, the arm of which carrying the notches 43a, 43b and 43c is lowered. The lever 7 carries an arm 7d, the end of which can enter one of said notches.
An external pusher 40 allows the membrane 42 to be pushed down at any time and to stop dispensing.
The operation is as follows:
When you want to fill a container, you put the end of the nozzle 1 in it. The operator presses lightly on the lever 5. The rod 7 being brought back despite the action of the spring 2b by this movement, the valve 2 opens as soon as the pump is started and puts the liquid under a pressure capable of overcoming the action of the spring 2c, Part of the liquid passes through the pipe 11b, the tube 11 and exits in the form of a jet from the nozzle 12. This jet hits the outlet 13, in which a stable pressure regime is established. This pressure is communicated through the conduit 14 to the chamber 26 and lifts the membrane 42.
It swings the lever 43 counterclockwise until the end of the arm 7d falls into the notch 43a, which has the effect of locking the rod 7 in an inactive position on the valve 2. This is kept open despite the action of spring 2c by the pressure of the fluid. If we press the lever 5 more, a greater flow is obtained and following this increase the lever 7d enters the notch 43b or 43c.
When the level of the liquid in the filling container reaches the orifice 18, it invades the pipe 11c and slows down the jet coming out of the nozzle 12. At a given moment, the jet no longer reaches the outlet 13. The
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pressure in it decreases, is transmitted to the chamber 26 and the membrane 42 is lowered under the action of the spring 39. The lever 43 then swings in the direction of clockwise, the lever 7d escapes from the notch it was in. As the operator is supposed to have released the lever 5 at this time, the spring 2b pushes back the rod 7, the end of which pushes the valve 2 on its seat 22, which stops the flow.
If for some reason it is necessary to stop the flow before the liquid level reaches the port 18, the button 40 can be pressed, which has the effect of releasing the lever 7d from one of the notches in the lever. 43 and allow valve 2 to close.
In Figure 11 the valve 2 moves at the start of its lift in a cylindrical extension 37 of the part 38 which carries the seat 22, the outer diameter of the valve 2 being slightly less than the inner diameter of the extension 37. The presence of this The aim of the extension 37, taking into account the force of the spring 2c, is to maintain a sufficient and substantially constant pressure in the duct 11b and in the nozzle 12, when the flow rate of the device is low.
It would also be possible to give the inner surface of the extension 37 a flared shape, so that as the lift of the valve 2 increases, and consequently the size of the flow, the space between the extension 37 and the valve 2 increases while maintaining a substantially constant and sufficient pressure in the duct 11 and consequently in the nozzle 12 independently of the force of the spring 2c,
In all the devices described above, the liquid inlet is stopped abruptly, which can be a drawback especially in the case of high flow rate filling, for example large tanks.
The apparatus shown in FIG. 12 avoids this drawback. The main valve 2 is associated with a piston 9 of the type described in Figure 5.
The bypass 11 leads to two injectors 12a and 12b and to two pressure taps 13a and 13b placed at different levels in the tank to be filled, -. The sockets 13a and 13b are connected to the cylinder 9b at different heights by conduits 15a and 15b.
Finally, a valve 5 controls a bypass 1c of the conduit 1 for supplying the liquid, and playing a role similar to the conduit 9f of FIG. 5 above.
The operation of this device is as follows:
To fill the tank, the tap 5 is opened, the liquid under pressure, by action on the face 9d lifts the piston 9 and the valve 2. The opening of the latter allows the liquid to enter the tank and the pipe. 11. The nozzles 12a and 12b emit jets, having substantially the shape of a cylinder, the section of which is substantially equal to that of the orifices of the nozzles 12a and 12b and strike the pression plugs 13a and 13b as in the previous examples.
The pressures produced in the taps 13a and 13b are transmitted through the conduits 15a and 15b to the chamber 9e. The tap 5 is then closed. The taps 13a and 13b maintain sufficient pressure in the chamber 9e to keep the valve 2 open despite the action of the liquid coming from the pipe 1. When the level of the liquid reaches the ejector 12b, the pressure of the outlet 13b falls and the liquid in the chamber 9e is discharged through the conduit 15b which forms a leak and causes the pressure in the chamber 9e to drop. The valve 2 closes until the moment when the piston 9 closes the duct 15b, the flow thus continues at reduced speed until the moment when the ejector 12a is in turn flooded by the liquid.
At this moment, the pressure of the outlet 13a drops, the liquid in the chamber 9e is discharged through the conduit 15a and the valve 2 closes completely.
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The present invention is not limited to the example described.
Thus, for example, one can eliminate the bypass 1c and the valve 5, have a spring in the chamber 9e. The force of this spring alone is by itself insufficient to prevent the closing of the valve 2 when the flow rate of the pipe 1 is normal. On the other hand, the force of this spring alone is sufficient to open the valve 2 when the pressure of the fluid in the part of the main duct 1 situated upstream of the main valve 2 falls. In this case, when this part of the main duct 1 is put under pressure, the valve 2 is open and the pressure taps 13e and 13b come into action immediately and are sufficient with the help of said spring to hold the valve 2 opened.
When the action of these taps 13a and 13b ceases, the force of said spring which remains alone is insufficient to oppose the closing of the valve 2 under the effect of the pressure of the liquid for a normal flow rate. Valve 2 therefore closes automatically and reopens only when the pressure has dropped sufficiently. This arrangement also allows the container to be emptied through the filling orifice.
In most of the examples described, the nozzle 12 and the tube 13 are arranged in an enclosure II, 9. The existence of the latter, although it is recommended, is not necessary, in particular in the case where the nozzle 12 and the tube '13 are liable to be flooded by the liquid in the receptacle to be filled as shown in FIG. 6.
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown. Thus, for example, it is possible, as can be seen in FIG. 13, to make the following modifications to the nozzle shown in FIG. 5: a) the bottom of the chamber 11c which receives the part 13 is open instead of to be closed; b) the push button 5 of FIG. 5 is replaced by a part 5a controlled by a lever 5 similar to that of the nozzles shown in FIGS. 1 to 4; c) the rod 7 is integral with the valve 20; d) the conduit 9f, which is closed as in Figure 5 by two auxiliary valves 20 and 20a, is further closed in certain positions upstream of these valves 20 and 20a by a third auxiliary valve 20b subjected to the action of a spring;
e) a ball 24a is placed in a housing 24 opening into the chamber II, 9. and inclined so that in the normal use positions of the nozzle the ball 24 remains in the bottom of its housing 24a and comes out for all other positions; f) a plug 25a of material fusible in a small fire, closes a duct 25 connecting the chamber 9e to the outside.
The operation of the latter nozzle is as follows:
To fill the tank, the end of the valve is pushed into it until the orifice 17 is at the stop level which should stop filling. The operator, after starting the feed pump presses lever 5 despite spring 16.
This maneuver has the effect first of all of moving the valve 20 away from its seat. The valve 20a then opens despite the action of the spring 10 under the effect of the pressure prevailing in the part of the pipe 1 situated upstream of the valve 2. The valve 20b then not being applied to its seat.
Under these conditions, this latter pressure is transmitted to the face 9d of the piston. Under the effect of the various pressures acting on the valve assembly 2, piston 9, the valve 2 opens until the valve 20 is caught by the shoulder of the duct 9f, which forms its seat. Line 9f is then closed again.Two cases can occur:
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First case: The flow through the bypass 11 is insufficient to ensure sufficient pressure in the outlet 13 by itself to keep the valve 2 open. In this case, as soon as the conduit 9f is closed, the valve 2 tends to close to a slightly less open position than that which corresponds to the closing of the conduit 9f by the valve 20.
It is then possible to adjust at will the size of the flow by moving the lever 5 more or less, but it should be noted that the operation of the nozzle is no longer automatic, and depends on the will of the operator. .
Second case: The flow rate of the bypass 11 is sufficient to provide sufficient pressure in the outlet 13 to keep the valve 2 open. In this case, the liquid flows through the notch 11a in the bypass 11 and leaves the nozzle 12 in the form of a jet hitting the pressure tap 13 as in the case of FIG. 5. As also in the latter figure, the valve 2 tends to open fully, but is here prevented by the valve 20, forming a stop. The moment when this valve acts as a stop depends on the state of compression of the spring 16, which depends on the will of the operator. The latter can therefore, by means of the lever 2, adjust the degree of compression of the spring 16 and, consequently, the height of the lift of the valve 2.
When the lift of the latter is sufficiently large, the valve 20b closes the upstream inlet of the hole 9f, which is without inconvenience since the pressure of the outlet 13 on the face 9d is sufficient to maintain the valve 2 in its open position. . When the liquid reaches the orifice 17 in the reservoir, the air no longer arrives through the conduit 19 and the orifice 18. The jet leaving the ejector 12 flares out as it exits the latter and loses its weight. speed. The pressure decreases and can even be canceled out in the socket 13. As a result, the pressure on the face 9d decreases. All the pressures acting on the valve 2 and the piston 9 are such that the valve 2 closes.
The closing of the valve 2 then closes the bypass 11, but during this movement the valve 20b, the section of which is greater than that of the inlet of the conduit 9f, remains applied to its seat by the pressure of the liquid located upstream despite the return action of the spring 4b, which neutralizes the effect of the opening of this duct 9f by the valve 20 as a result of the downward movement of the piston 9, the lever 5 being supposed to be still maintained in one of its positions of opening.
After closing the valve 2 under the action of the pressure drop in the outlet 13, if the operator completely releases the lever 5, the pressures on the two faces of the valve 20b equalize due to the presence of 'a slot in the plate thereof, the valve 20b comes off under the action of the spring 4b, The apparatus can then operate again.
If the operator had not let go of the lever 5, the valve 20 remains open and prevents the balance of pressures on the two faces of the valve 20b, the latter therefore remains stuck and prevents any new flow.
If, as a result of an awkwardness, the operator drops the nozzle while it is delivering, the nozzle cannot maintain its equilibrium in a normal flow position and the ball 24a under the effect of its weight comes out of its housing 24 and comes to be placed on the trajectory of the jet leaving the part 12, resulting in cloudiness in the chamber 11c and early closing of the valve 2.
If a fire occurs in the vicinity of the distributor, the temperature rises and eventually melts the plug 25a, the pressure in the chamber 9e drops through the conduit 25 and the flow stops.
CLAIMS.
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