Dispositif de distribution d'un liquide L'invention a pour objet un dispositif de distri bution d'un liquide utilisé par exemple à l'extrémité d'un tuyau flexible et permettant de distribuer du liquide sous pression. De tels dispositifs sont couram ment utilisés sur les distributeurs d'essence d'auto mobile que l'on trouve dans les stations de pompage habituelles.
Le dispositif selon l'invention a pour but de ré duire l'effort physique nécessaire pour sa manipula tion et à cet effet il est caractérisé par une membrane actionnant la soupape principale, un passage formant un conduit de dérivation de ladite soupape pour per mettre l'écoulement à travers le dispositif, indépen damment de la position de la soupape principale et par une soupape auxiliaire et une soupape pilote dis posées dans ledit conduit de dérivation,-la dernière, réglant le débit de la soupape principale, étant com mandée par un levier d'actionnement par l'intermé diaire d'un piston et la soupape auxiliaire normale ment ouverte, étant commandé par un dispositif géné rateur d'une dépression mis en action par l'écoule ment à travers ce conduit,
caractérisé en outre par un canal de communication dudit dispositif générateur avec l'atmosphère ayant un orifice d'entrée d'air situé à l'extérieur du bec au voisinage de l'extrémité de celui-ci, le tout étant agencé de façon qu'une obtura tion de cet orifice fait augmenter la dépression qui agit alors sur des moyens pour fermer la soupape auxiliaire interrompant l'écoulement à travers le pas sage de déviation, ce qui a pour effet de fermer la soupape principale.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif objet de l'in vention. La fig. 1 en est une vue de profil, avec parties en coupe pour montrer le bec et le mécanisme de ver rouillage.
La fig. 2 en est une vue en coupe dans le plan médian de la fig. 1, montrant la soupape principale, la soupape pilote et la soupape à vide.
La fig. 3 est une vue de dessous de la membrane de soupape principale.
La fig. 4 en est une vue de dessus partiellement en coupe d'une partie du corps, montrant les divers orifices et conduits.
La fig. 5 est une vue de dessus du chapeau, mon trant la chambre à vide, la chambre de venturi et certains conduits.
La fig. 6 est une coupe, suivant la ligne 6-6 de la fig. 5, montrant le conduit étroit d'équilibrage des pressions sur la membrane.
Le dispositif distribution 1 (fig. 1 et 2) comporte deux orifices taraudés 3 et 5 d'entrée et de sortie à l'une et l'autre de ses extrémités respectivement ainsi qu'une poignée 7. Ces orifices communiquent par un orifice de soupape 9 délimité par un bossage inté rieur 11 et un siège de soupape 13 qui font partie d'une cloison transversale 15 du corps. Le corps con tient une chambre 17, située au-dessus du siège de soupape, qui débouche à l'extérieur du corps et qui communique avec l'orifice d'entrée 3 par un conduit d'arrivée 19.
Le corps est aussi pourvu d'un bossage extérieur 21 dirigé vers le bas et percé d'un alésage intérieur 23 coaxial avec l'orifice de soupape et de diamètre un peu plus grand que celui-ci.
Un mécanisme de soupape, désigné dans son en semble par 25 et destiné à ouvrir et fermer l'orifice 9, comprend un manchon 27 ayant une collerette annu laire 20 à son extrémité supérieure et une série d'ailettes de guidage radiales 31 partant de la col- lerette vers le bas parallèlement à l'axe. La collerette 20 et les ailettes 31 sont guidées par les parois de l'orifice dans un mouvement de va-et-vient. Le man chon 27 comporte un filetage intérieur 33 (fig. 2), tandis que la collerette comporte un alésage 35 et un alésage 37 de plus grand diamètre.
Une membrane principale 39 de commande de soupape ayant une partie en forme de cuvette est percée d'une ouverture centrale entourée par un bourrelet annulaire d'étanchéité 41 logé dans l'alé sage 37.
Un plateau 43 ayant la même forme générale que la partie en cuvette de la membrane repose dans celle-ci et est serré vers le bas par une vis creuse 45 de façon à comprimer le bourrelet 41. Cette vis sert de siège 46 à une soupape pilote et présente une collerette radiale supérieure 47 appliquée sur le pla teau 43, une surface cylindrique 49 ajustée dans l'orifice de la membrane et dans l'alésage 35, et un filetage à l'extrémité inférieure qui se visse dans le filetage 33 du manchon 27.
Lorsqu'on serre la vis, le bourrelet d'étanchéité 41 est comprimé axialement et se dilate radialement de façon à rendre étanche le joint entre la vis et le manchon 27 pour empêcher le passage de liquide.
La membrane 39 (fig. 2 et 3) comporte en des sous d'elle une deuxième saillie plate annulaire 51, de section rectangulaire de préférence, et espacée ra- dialement vers l'extérieur du bourrelet d'étanchéité 41. Cette saillie annulaire constitue le clapet qui s'ouvre et se ferme sur le siège 13 pour contrôler l'écoulement par l'orifice de soupape principale 9.
La membrane comporte en outre un rebord péri- périphérique 53 qui se termine par un bourrelet extérieur d'étanchéité 55. Ce rebord est muni d'une oreille latérale 57 de même épaisseur que le bour relet et percée de trois trous 59, 61 et 63 (fig. 3) dans le but qui sera décrit plus loin.
Comme on le voit sur la fig. 2, l'extrémité infé rieure du manchon 27 est alésée en 65 pour recevoir la partie cylindrique 66 d'une seconde vis de serrage 67 qui traverse l'ouverture centrale d'une membrane d'étanchéité 69 et une rondelle 71 interposée entre l'extrémité de la tige et cette membrane.
La vis de serrage 67 est vissée dans le filetage 33 et sa tête, dans laquelle est creusée une rainure annulaire 73 pour recevoir le bourrelet 75 de la membrane, comprime ce bourrelet lorsqu'on serre la vis. La membrane 69 forme une cuvette et comporte à sa périphérie un bourrelet 77 en saillie vers le bas qui s'adapte dans l'alésage 23 du bossage 21. Cette membrane est montée dans le bossage au moyen d'une bague 79, d'un disque ajouré 81 formant aussi siège de ressort 119, d'une bague inférieure 83, d'une membrane d'étanchéité inférieure 85 et d'un chapeau 87 fixé sur l'extrémité du bossage 21 par des vis 89 (fig. 1). La membrane 85 est pleine et comporte à sa périphérie un bourrelet d'étanchéité faisant saillie vers le haut.
Les bourrelets des membranes 69 et 85 sont reçus dans des logements annulaires aux extrémités supérieure et inférieure respectivement des bagues 79 et 83 et sont comprimés par celles-ci et par le chapeau de façon à rendre l'alésage 23 étanche.
Le chapeau 87 communique avec l'atmosphère par un évent 91 et comporte un trou de guidage cen tral 93 traversé par un piston 95 qui actionne le cla pet 107 d'une soupape pilote. Le piston 95 a une tête 97 disposée entre le chapeau et la membrane 85.
Une tige tubulaire 99 de la soupape pilote, percée entre ses extrémités d'une série de trous radiaux 98, coulisse dans le disque ajouré 81 et dans un conduit 101 d'un chapeau supérieur 103. A la tige 99 est fixée une cuvette renversée 105 entre l'extrémité su périeure de la tige et les trous radiaux 98. Le clapet 107 de la soupape pilote, montée sur cette tige et sur la face inférieure de la cuvette 105, peut venir s'ap pliquer sur le siège 46 formé sur la vis creuse supé rieure 45.
Le conduit 101 est élargi pour recevoir une bague torique d'étanchéité 109 traversée par l'extré mité supérieure de la tige 99 de soupape pilote. La bague torique est comprimée par une rondelle 111 appliquée par un ressort 113 de façon à rendre le joint étanche. Ce ressort conique hélicoïdal 113 est interposé entre le siège 111 et la cuvette 105.
Un piston 115 comportant une tête 117, qui re pose sur la face intérieure de la membrane 85 à l'opposé de la tête 97, coulisse dans la tige tubulaire 99. Un ressort conique hélicoïdal 119 est disposé entre le disque 81 et la tête 117 de façon à solliciter le piston dans la direction qui tend à la faire sortir de la tige.
Le diamètre extérieur de la tige tubulaire 99 est plus petit que le diamètre intérieur des vis 45 et 67, de sorte que le liquide peut s'écouler vers le bas à partir de la chambre 17 à travers l'espace entre la tige et les vis et à travers les trous radiaux 98 et le conduit 101 pour parvenir à la chambre 141 con tenue dans le chapeau 103 lorsque le clapet 107 de la soupape pilote est ouvert.
Le chapeau 103 est monté sur le corps 1 au moyen de vis et sert à comprimer le bourrelet 55 et l'oreille 57 et la membrane 39 contre le corps pour assurer l'étanchéité entre eux. Ce chapeau déli mite avec la membrane une chambre 125 située au- dessus de cette membrane.
Un alésage 127 formé dans le chapeau commu nique à son extrémité inférieure avec un conduit<B>129</B> dirigé vers le bas qui se termine par une partie élar gie 131. Le corps comporte un alésage correspondant 133 qui communique avec un conduit axial 135 dé bouchant dans le bec 137 (fig. 1). Une bague 139 est logée dans les alésages 131 et 133 et traverse l'orifice 59 (fig. 3) percé dans l'oreille de la membrane 39 qui assure l'étanchéité entre le corps, le chapeau et cette bague.
L'alésage 127 est élargi à son extrémité supé rieure par un suralésage 142 qui délimite une cham bre 141, un second suralésage 152 et un troisième suralésage 145. Un conduit 147 est foré obliquement à partir du fond du suralésage 152 de façon à ren contrer l'alésage 127 entre le milieu et l'extrémité in férieure de celui-ci.
Dans le fond de l'alésage 152 est formée une gorge annulaire 149 ayant un élargissement<B>151</B> qui entoure le conduit 147. La gorge et son élargissement reçoivent le bourrelet et l'oreille<B>157</B> d'une membrane 153 qui est formée d'une seule pièce et coaxiale avec une soupape auxiliaire à vide dont le clapet 155 est situé dans la chambre 141.
Une cuvette 158 est insérée dans l'alésage 152 et comporte un rebord périphérique 159 appliqué au fond de l'alésage 145. Cette cuvette est percée d'une ouverture 183 alignée avec le conduit 147 et un ori fice de l'oreille de la membrane 153. Cette cuvette comporte aussi un bossage central 161 dirigé à l'op posé de la chambre 141 et percé en son centre pour servir de guide à la tige de soupape 163 qui est en castrée au moulage du clapet 155.
Un plateau 167 est monté à l'extrémité de la tige 163 et s'appuie sur la face inférieure d'une membrane 169, dont le bourrelet périphérique 171 repose sur le rebord 159 de la cuvette 158 et est serré d'une ma nière étanche contre ce rebord et l'alésage 145 par les collerettes 173 et 175 d'un couvercle<B>177.</B> Ce cou vercle est maintenu en place par des vis 179 et est percé d'un évent 165. La pression exercée par les vis 179 a aussi pour effet de presser la cuvette 158 sur le bourrelet et l'oreille de la membrane 153 de façon à assurer l'étanchéité entre cette membrane et la gorge 149 avec son élargissement 151.
Le bossage 161 sert de siège à un ressort 181 qui s'appuie sur le plateau 167 de façon à maintenir le clapet 155 normalement ouvert.
La cuvette 158 et la membrane 169 délimitent une chambre à vide 143 dont le rôle sera décrit ci- après.
Un tube de venturi 185 est muni de deux colle rettes annulaires 187 et 189, espacées axialement l'une de l'autre et ajustées dans l'alésage 127. La collerette 187 est située à une faible distance de l'ex trémité de sortie du tube et un joint torique 191, dis posé autour de l'extrémité du tube de façon à être comprimé radialement entre l'alésage et le tube pour assurer l'étanchéité, est maintenu entre la collerette 187 et l'extrémité de l'alésage lorsque le tube est introduit dans celui-ci.
L'extrémité d'entrée du tube de venturi est alésée en 193 concentriquement avec le col pour recevoir et centrer le bossage 195 de la buse d'injection 197. Des épaulements 199 et 201 formés sur le tube d'in jection délimitent, avec la collerette 189 du tube de venturi une cavité annulaire dans laquelle est logée une autre bague torique 203. L'épaulement 199 est en contact avec la collerette 189 de façon à main tenir l'extrémité de sortie de labused'éjection espacée axialement du sol du tube de venturi, formant ainsi entre eux une chambre 205 qui communique, par des orifices radiaux 207 et l'espace compris entre le tube de venturi et l'alésage 127, avec le conduit oblique 147.
L'extrémité d'entrée de la buse d'injection com munique avec la chambre 141 et l'écoulement entre la chambre et la buse est commandé par le clapet 155.
Comme on le voit sur la fig. 4, dans le corps de l'ajutage est ménagé un canal longitudinal 209 qui s'incurve vers le haut et se termine par un orifice 211 aligné avec l'orifice 63 de la membrane 39. L'autre extrémité de ce canal est élargie en 213 pour rece voir un joint torique 215 et une bague 217 qui est fixée au tube détecteur 219. Ce tube pénètre dans le canal 209 où il est maintenu en partie par le frotte ment du joint.
Comme le montre la fig. 5, le chapeau 103 déli mite un canal 221 qui communique à son extrémité inférieure avec l'orifice 63 percé dans la membrane et à son autre extrémité avec l'alésage 127, entre les col lerettes 187 et 189.
Un autre canal courbe 223 (fig. 4) communique à une extrémité avec la chambre 17 du corps et aboutit à un orifice 225 communiquant avec le trou 61 percé dans l'oreille de la membrane 39. Le cha peau 103 comporte un conduit 227 (fig. 5 et 6) dont une extrémité 229 est alignée avec le trou 61 de l'oreille de la membrane et dont l'autre extrémité dé bouche dans la chambre 125 du chapeau. Un orifice étroit 231 est formé dans ce conduit (fig. 6) dans un but qui sera indiqué plus bas.
Comme on le voit sur la fig. 1, à la sortie du corps d'ajutage 1 est formé un alésage 233, dans le quel s'engage à frottement l'extrémité d'entrée du bec 137, et un suralésage 235 qui reçoit un joint to- rique 237 monté sur l'extrémité du bec.
Un second suralésage 239 est formé à la suite de 235 et un serre-tube, qui comprend une collerette radiale 241 pénétrant dans le suralésage 239 pour maintenir le joint en place et un élément cylindrique 243 dans lequel sont formées une série de fentes axiales 245 s'étendant sur toute sa longueur jusqu'à la collerette, s'ajuste étroitement sur l'extrémité du bec. L'extré mité libre de l'élément cylindrique est biseautée et pénètre dans une partie conique correspondante 247 formée dans un écrou 249 fileté extérieurement pour pénétrer dans le trou taraudé 5 du corps d'ajutage.
Le pénétration de l'extrémité d'entrée du bec dans l'alésage 233 est limitée par l'extrémité de la cloison qui délimite le conduit 135.
Le bec est pourvu d'une gorge circonférentielle 251, située en dehors de l'écrou de serrage 249, de façon à former une section de rupture pour le bec au cas où il serait soumis à des efforts anormaux.
L'extrémité de sortie du bec est incurvée vers le bas et sur sa paroi inférieure est formée une pro tubérance 253 en un point légèrement distant de l'ex trémité du bec. Un renfoncement conique 255 est aussi formé dans cette paroi inférieure entre l'extré mité du bec et la protubérance 253, et il est percé au centre pour recevoir une vis creuse 257.
Le tube détecteur 219 s'étend depuis le corps vers la sortie du bec et il suit la courbe de celui-ci. Il se termine par une tête tubulaire 259 fixée par une extrémité au tube sensible dans une position transver sale et recevant à son autre extrémité la vis creuse de façon à maintenir ce tube dans sa position correcte à l'intérieur du bec.
Un levier tubulaire de sûreté 261, qui suit sen siblement la courbure du bec, est monté autour de celui-ci et se termine au voisinage de la protubérance 253. Cette extrémité du levier converge en 263 vers le bec de façon à empêcher le levier de glisser au- delà de la protubérance 253 et elle est pourvue d'une patte (264) recourbée vers l'intérieur qui s'appuie en C sur le bec pour former le point d'appui de ce levier.
L'extrémité opposée du levier est découpée en 265 de façon à former un bras 267 à section en U ouverte vers le haut qui pénètre par une échan crure 269 dans la garde du levier d'actionnement 27l. Ce bras s'engage dans une encoche 270 d'un bras 273 pivotant sur une vis 275 qui traverse deux joues parallèles 277 formées sur le corps d'ajutage et entre lequelles pénètre le bras 273.
La garde du levier d'actionnement comporte deux plaques latérales 279 maintenues en place sur la face extérieure des joues 277 par la vis 275 précitée.
Un ressort 281 est monté sur la vis 275 entre l'une des joues 277 et le bras 273, une des extrémités de ce ressort s'appuyant sur le bord supérieur du bras 273 et son autre extrémité sur le bossage 21 de façon à solliciter le bras dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (Fig. 1).
Une saillie 283 du bras 273 est en contact avec un bord courbe 285 d'un cliquet denté 287 articulé sur un axe transversal 289 maintenu entre les pla ques de garde latérales 279. Un ressort 291 est monté sur l'axe 289, et l'une de ses extrémités s'appuie sur le cliquet tandis que son autre extrémité s'appuie sur la garde de façon à solliciter le cliquet dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (fig. 1). Au moins deux dents 293, 295 sont formées sur le bord du cli- quet en dessous de sa partie courbe.
Un levier d'actionnement de soupape 297 est arti culé sur un axe transversal 299 fixé entre les plaques latérales de garde 279. Le levier d'actionnement a une section en U ouverte vers le haut dont l'âme est percée d'une fente 301 pour laisser passer l'extrémité du cliquet 287.
Le ressort 291 tend à appuyer la par tie courbe et les dents du cliquet sur le bord 303 du levier d'actionnement. Une saillie vers le haut 298 est formée sur l'âme du levier d'actionnement pour venir en contact avec l'extrémité inférieure du piston 95 de commande de soupape lorsqu'on fait tourner le levier 297 autour de l'axe 299 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (fig. 1).
Les rebords 305 de la garde de levier d'actionne- ment sont fixés par une cheville 307 à une oreille 309 qui fait saillie sous l'extrémité d'entrée du corps 1.
Un fil métallique 311 est enroulé en hélice autour du levier tubulaire 261 sur la plus grande partie de sa longueur et lui est soudé en une série de points tels que 313, situés au sommet et à la partie infé rieure de ce levier. L'appareil ainsi décrit fonctionne comme suit Du liquide sous pression peut être amené à l'en trée 3 du corps d'ajutage, qui est vissé sur le raccord du tuyau flexible de distribution (non représenté). On introduit le bec 137 et le levier tubulaire 261 dans l'orifice de remplissage d'un réservoir de com bustible ou autre récipient.
L'extrémité convergente du levier tubulaire, ajus tée sur le bec assez étroitement, et la partie avant inclinée de la protubérance 253 facilitent cette intro duction en guidant le bec de façon à le faire passer sur n'importe quel rebord en saillie délimitant l'ori fice de remplissage.
Le fil 311 s'accroche sur de tels rebords lorsqu'on lâche l'ajutage et empêche l'ajutage de sortir acci dentellement de l'orifice.
Lorsque le bec a été ainsi introduit dans un ori fice de remplissage, le levier de sûreté se trouve en contact avec la tubulure de remplissage ou autre bouche de récipient en deux points au moins tels que A et B situés au-dessus et au-dessous du levier. Ce contact limite la rotation du levier dans le sens des aiguilles d'une montre. Le poids de l'ajutage rap proche le bec du levier 261 autour du point C comme point d'appui, de sorte que le bras 267 du levier fait pivoter le bras 273 dans le sens des aiguilles d'une montre (fig. 1) à l'encontre de son ressort 281 de façon à écarter la saillie 283 du bras 273 de la sur face courbe du cliquet 287.
II en résulte que 1e ressort de cliquet 291 fait tourner le cliquet en sens inverse des aiguilles d'une montre et que le bord courbe 285 vient s'appliquer sur le bord 303 du levier d'action- nement. Si l'on fait alors tourner celui-ci dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, une des dents 293, 295 s'accroche sur ce bord 303 de façon à maintenir le levier d'actionnement dans une position corres pondante de débit.
En général, deux dents seront prévues. La dent 293 maintiendra le levier d'actionnement dans une position de débit moyen et la dent 295 dans une position de débit rapide.
Si le bec d'ajutage est retiré de l'orifice de rem plissage soit volontairement, soit accidentellement sans que le levier d'actionnement soit tenu à la main, le ressort 281 ramène le bras 273 à sa position ini tiale (fig. 1), entraînant avec lui le levier tubulaire 261, et la saillie 283 pousse le cliquet de verrouillage 287 dans le sens des aiguilles d'une montre de façon à dégager la dent active du bord d'accrochage 303 du levier d'actionnement. Ce levier sera alors ramené à sa position initiale par le ressort 119 en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre.
Si un moment de flexion anormal est appliqué au levier tubulaire et au bec d'ajutage dans un sens ou dans l'autre, comme cela arriverait si une voiture s'éloignait avant qu'on ait retiré le bec de la tubulure de remplissage, le bec se casse à l'endroit de la gorge 251 et l'extrémité cassée du bec est emportée avec le levier tubulaire loin du corps d'ajutage. Dans ce cas également, le bras 273 est libéré et son ressort 281 le fait tourner de façon à déverrouiller le levier d'actionnement pour lui permettre d'effectuer son mouvement de fermeture.
Lorsqu'on désire remplir le réservoir jusqu'au bord, l'opérateur retire normalement le bec et le levier de l'orifice de remplissage jusqu'à ce que l'ex trémité seulement y demeure de façon que cet opé rateur puisse observer la montée du liquide dans la tubulure. Dans ce cas également, le levier tubulaire est libéré de toute force notable qui maintiendrait le bras 273 dans la position qu'il a prise en tournant dans le sens des aiguilles cj'une montre.
Son ressort 281 ramène alors le bras 273 de façon à libérer le cliquet de verrouillage du levier d'actionnement. Généralement, l'opérateur manoeuvrera alors le levier d'actionnement de façon à obtenir un faible débit de liquide et arrêtera l'écoulement entièrement, lorsque le niveau de la tubulure de remplissage aura atteint le niveau désiré en lâchant le levier d'actionnement.
En tournant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (fig. 1), le levier d'actionnement soulève le piston 95, la tête 97 (fig. 2), la membrane 85 et la tête 117 à l'encontre du ressort 119 jusqu'à ce que l'extrémité inférieure de la tige de soupape 99 soit rencontrée par la tête 117, après quoi la tige se dé place vers le haut de façon à soulever le clapet 107 de la soupape pilote de son siège 46.
Il en résulte que du liquide est soutiré de la chambre 125 située au- dessus de la membrane 39, et ce liquide descend entre la tige 99 et la paroi intérieure des vis 45 et 67, pénètre dans la tige de soupape pilote par les trous 98, monte à l'intérieur de cette tige et traverse le conduit<B>101</B> du chapeau pour parvenir à la chambre 141. Comme le ressort 181 maintient normalement ouvert le clapet 155, le liquide s'écoule de cette chambre 141 à travers la buse d'injection 197, le venturi 185, le conduit 129, la bague 139 et le con duit 135 et parvient au récipient par le bec d'ajutage 137.
Comme ces passages communiquent avec l'atmo sphère par le bec, il est évident que la pression dans la chambre 125 diminuera si l'écoulement du liquide à partir de cette chambre 125 par le trajet indiqué ci-dessus dépasse le débit de liquide de la chambre 17 à la chambre 125 par le conduit 223 (fig. 4), l'orifice 225, le trou 61 de l'oreille de membrane, l'orifice 229 (fig. 6), le canal 227 et l'orifice étroit 231. Ce dernier sert à limiter l'écoulement vers la chambre 125 par le trajet qui vient d'être indiqué.
On voit sur la fig. 2 que la surface de la mem brane principale 39 qui est exposée à la pression d'entrée dans la chambre 17 est un peu inférieure à la surface de cette membrane exposée à la pression qui règne dans la chambre 125. En conséquence, lorsque la soupape pilote ou la soupape auxiliaire à vide est fermée et que les pressions sur les faces opposées de la membrane sont égales la membrane est soumise à une force déterminée qui applique le clapet 51 sur son siège et l'y maintient.
Lorsque le clapet de la soupape pilote s'ouvre (la soupape à vide étant ouverte) la pression dans la chambre 125 tend à décroître à une vitesse qui dé pend de la différence entre le débit de liquide sortant de la chambre 125 par le venturi et le débit arri vant à cette chambre par l'orifice<B>231.</B> Lorsque l'ou verture de la soupape pilote arrive à un certain point, la pression de la chambre 125 atteint une va leur pour laquelle les forces qui agissent en oppo sition sur la membrane s'équilibrent. Si l'on ouvre davantage la soupape pilote, on produit une force qui agit dans le sens d'ouverture de la soupape, de sorte que la membrane se déplace et ouvre la soupape prin cipale.
Cependant, ce déplacement de la membrane rapproche le siège de la soupape pilote de son obtu rateur 107 de façon à restreindre l'écoulement de la chambre 125, ce qui fait monter la pression dans cette chambre et diminuer ainsi la force d'ouverture de la soupape. La membrane s'arrête évidemment lorsque les deux forces s'annulent, de sorte que la mebrane et la soupape principale atteignent un état d'équilibre dans lequel cette soupape est ouverte.
Ainsi, le degré d'ouverture de la soupape principale est déterminé par la grandeur du déplacement de la soupape pilote au-delà de la position nécessaire pour équilibrer les forces qui s'exercent sur la membrane.
Inversement, si la membrane est dans un état d'équilibre et d'ouverture de la soupape, et que la soupape pilote se déplace de façon à étrangler son orifice, la pression dans la chambre 125 monte. Cela crée sur la membrane une force dans le sens de fer meture de la soupape principale, de sorte que la membrane se déplace dans ce sens. Cependant, ce mouvement augmente aussi automatiquement l'ouver ture de la soupape pilote, car son siège se déplace vers la membrane et s'éloigne de l'obturateur augmen tant le débit s'écoulant de la chambre 125. La force de fermeture de la soupape diminue donc et, lors qu'elle s'annule, la membrane et la soupape principale atteignent une nouvelle position d'équilibre et s'y arrêtent.
Si les autres conditions ne changent pas, le déplacement de la soupape principale correspond à la distance dont la soupape pilote s'est déplacée à partir d'une position d'équilibre quelconque et le sens du déplacement correspond aussi à celui du déplacement de la soupape pilote.
Ainsi, une fois que les forces agissant sur la mem brane ont été amenées en équilibre, la soupape prin cipale suit les mouvements de la soupape pilote en grandeur et en direction. En outre, comme l'en trée du liquide dans la chambre 125 est restreinte tandis que la sortie est relativement libre, l'accéléra tion de la soupape principale correspond d'une ma nière générale à l'accélération appliquée à la soupape pilote.
Ainsi, si la soupape pilote est amenée rapide ment à une nouvelle position quelconque, le débit de sortie de la chambre est rapidement réglé d'une ma nière correspondante et la force appliquée à la mem brane aura une grandeur correspondante, de sorte que la membrane sera elle aussi rapidement accélérée dans le sens de son mouvement accompagnateur. La fermeture de la soupape principale sera évidemment obtenue aussi bien si l'écoulement de la chambre 125 est arrêté par la soupape pilote que s'il est arrêté par la soupape auxiliaire à vide 155.
Le fonctionnement de la soupape auxiliaire à vide va être maintenant décrit. Comme le liquide sortant de la chambre 125 passe par la buse d'injection 197 et le venturi 185 ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, cet écoulement tend à créer un vide dans une cham bre 205 entre la buse et le venturi. Ce vide est com blé par de l'air induit à travers la vis creuse 257 située à l'extrémité du bec, la tête 259, le tube détec teur 219, le canal 209 du corps (fig. 4), l'orifice 211, le trou 63 de l'oreille de membrane, le canal 221 (fig. 5), l'espace compris entre l'alésage 127 du cha peau<B>103</B> (fig. 2) et le tube de venturi, et les orifices 207.
Le vide dans la chambre 205 sera donc faible, si même il n'est pas entièrement comblé par les con duits qui viennent d'être indiqués. Cependant, lorsque le niveau du liquide dans le réservoir s'élève suffi samment pour recouvrir l'orifice de la vis creuse 257, le vide ne peut pas être facilement comblé par suite de l'inertie et la résistance qu'opposent ces conduits à l'écoulement du liquide et le vide atteint une valeur plus grande. Il est alors appliqué par le canal 147 (fig. 2) du chapeau à la chambre 143, de sorte que la membrane à vide 169 se trouve attirée dans cette chambre.
La membrane déplace le plateau 167, la tige 163 et la soupape 155 dans le sens qui ferme l'entrée de la buse 197. Lorsque cela se produit, la pression dans les chambres 141 et 125 et leurs con duits de liaison vient d'une manière pratiquement instantanée en équilibre avec la pression dans la chambre 17, par suite de la communication des chambres 17 et 125 par l'orifice 231. Cela crée une force résultante qui agit sur la membrane dans le sens de fermeture de la soupape et qui maintient cette fermeture.
Le déséquilibre des forces résulte du fait que toute la surface au-dessus de la membrane est exposée à la pression d'entrée tandis que la sur face au-dessous de la membrane est exposée en par tie à la pression d'entrée et en partie à la pression de sortie (dans la zone délimitée par le siège 13).
Comme le levier d'actionnement 297 reste ver rouillé dans la position où on l'avait placé, la sou pape auxiliaire à vide 155 reste fermée et la sou pape pilote reste ouverte. Le liquide ne peut plus s'écouler jusqu'à ce qu'on retire l'ajutage de l'orifice de remplissage. Cela libère le cliquet de verrouillage 287 de la manière décrite plus haut, de sorte que le levier d'actionnement, le piston 95 et les pièces asso ciées, y compris la soupape pilote, sont ramenés à leur position de repos par les ressorts 119 et<B>113.</B> La membrane 85 s'abaisse donc aussi, ce qui fait tomber la pression dans la chambre 121 et également, par les trous 98, la tige de soupape 99 et le conduit 101,
la pression dans la chambre 141, de sorte que la soupape auxiliaire à vide 155 s'ouvre de nouveau par le ressort 181 qui agit sur le plateau de mem brane 167. Après que cette soupape s'est ouverte, on peut faire repartir l'écoulement avec un débit quel- conque désiré en actionnant la manette. Au cas où le levier d'actionnement et la soupape pilote seraient maintenus hors de leurs positions initiales pour une raison quelconque, la soupape auxiliaire ne s'ouvre pas, car elle est bloquée dans la position fermée par la pression de la conduite.
S'il veut remplir le réservoir complètement, l'opé rateur actionne généralement le levier d'actionnement après avoir retiré le bec d'ajutage de la tubulure de remplissage jusqu'à ce que seule son extrémité y reste engagée, et il manoeuvre le levier de façon à ouvrir et arrêter l'écoulement selon les besoins pour remplir le réservoir. S'il veut remplir en même temps un autre réservoir, il peut introduire entièrement l'ajutage et verrouiller le levier d'actionnement dans la position voulue de la matière décrite plus haut.
Il peut aussi, s'il veut, maintenir l'ajutage hors de contact avec la tubulure de remplissage mais en y faisant pénétrer le bec, et manipuler le levier de façon à assurer le débit désiré. Dans ce cas, si le liquide monte à un niveau où il recouvre la vis creuse 257, la soupape principale se ferme encore automatiquement sous l'action du dispositif à vide de la manière décrite précédemment.
Il est évident que le dispositif décrit permet d'ouvrir la soupape pilote 107 jusqu'à un certain point sans faire fonctionner la soupape principale. Cela résulte du fait que la surface de la membrane 39 et de la collerette 47 qui est exposée à la pression dans la chambre 125 est sensiblement plus grande que la surface de membrane et de soupape exposée à la pression dans la chambre 17. Ainsi, du liquide peut être soutiré de la chambre 125 à travers la soupape 107 avec un débit suffisant pour abaisser la pression dans la chambre 125 en dessous de la pression dans la chambre 17 sans ouvrir la soupape principale.
La valeur du débit qui peut être ainsi soutiré, et par conséquent le degré possible d'ouverture de la sou pape pilote, sans provoquer l'ouverture de la soupape principale est déterminé par la dimension de l'orifice 231 (fig. 6).
C'est donc une propriété inhérente du dispositif décrit ci-dessus de pouvoir remplir le réservoir par tiellement ou complètement avec un débit relative ment faible sans ouverture de la soupape principale. Cependant, comme le courant qui s'écoule par la sou pape 107 traverse la buse 195, cet écoulement crée un vide dans les chambres 127 et 143, de sorte que si le tube détecteur 219 est immergé par le liquide, la soupape 155 se ferme et arrête l'écoulement de la même manière que décrit plus haut.
On voit donc que le dispositif peut fonctionner d'une manière entièrement automatique sans l'inter vention de l'opérateur, ou entièrement à la main, ou encore d'une manière semi-automatique comme on l'a décrit en dernier.
L'appareil selon l'invention présente divers avan tages importants par rapport aux ajutages automa tiques habituels. Le premier avantage réside dans le fait que le courant qui crée le vide n'est pas le cou- rant principal mais un courant de dérivation qui contourne la soupape principale. Aucun obstacle additionnel n'est donc placé dans le trajet d'écoule ment principal et le débit maximum de l'ajutage est notablement plus grand que celui qu'on peut attein dre avec un ajutage dans lequel le venturi est inter posé dans le courant principal.
En outre, le débit qui passe par les organes créateurs de vide ne diminue pas lorsque l'ouverture de la soupape principale est restreinte comme dans les types habituels d'ajutage en fonctionnement semi-automatique. En fait, dans le dispositif décrit, le débit du courant de com mande augmente dans ces conditions, car la buse d'injection du venturi est alimentée avec du liquide sous une pression plus élevée lorsque la soupape principale est étranglée.
Ainsi, la valeur du vide crée augmente et assure une fermeture correcte de la sou pape principale lorsque le tube détecteur devient im mergé tandis que, si le courant principal traverse le venturi, le débit diminue lorsque la soupape princi pale est étranglée et le vide crée est beaucoup plus faible que lorsque la soupape principale est grande ouverte.
Par conséquent, le dispositif décrit donne une fer meture automatique sûre de la soupape principale même pour des débits extrêmement faibles traversant cette soupape.
La soupape principale étant actionnée par un servomoteur à fluide elle n'oppose aucune résistance au levier d'actionnement. La soupape pilote, qui est actionnée par le levier d'actionnement et qui s'ouvre à l'encontre de la pression de la conduite, a une faible surface et peut être ouverte aisément. On peut donc facilement ouvrir la soupape pilote à n'importe quel degré, l'y maintenir ou la déplacer ensuite dans l'un ou l'autre sens sans effort appréciable et obtenir rapidement le débit désiré.
Cela est pratiquement im possible dans un dispositif qui nécessite l'ouverture à la main de la soupape principale à l'encontre de la pression totale de conduite, à cause du grand effort manuel à exercer sur le levier d'actionnement et du fait que, lorsque la soupape principale commence à quitter son siège, l'effort à exercer sur le levier pour l'ouvrir davantage tombe brusquement, l'opérateur ne peut pas réduire brusquement la pression qu'il appli quait au levier et il en résulte généralement que la soupape principale s'ouvre en grand, que l'opérateur le désire ou non. La distribution commence donc par un brusque jet, de sorte que du liquide peut être répandu.
De même, lorsqu'on veut réduire le débit d'un ajutage habituel en fermant la soupape, les pres sions qui s'exercent sur celle-ci la ferment en général brusquement, et il devient très difficile de maintenir un faible écoulement sans exercer un effort conscient considérable.
D'autre part, comme la soupape principale. du dispositif suit le réglage de la soupape pilote et que les forces qui s'exercent sur la soupape principale viennent rapidement en équilibre après qu'on a ac tionné la soupape pilote, on peut réduire l'ouverture de la soupape principale de façon à obtenir des dé bits très faibles, sensiblement inférieurs à 5 litres par minute, sans crépitement.
Cela résulte encore du fait que le débit est réglé par une petite soupape au lieu de l'être par la sou pape principale comme dans les dispositifs habituels. Avec ces derniers, l'opérateur doit essayer de régler la soupape principale à l'encontre de grandes forces variant rapidement et ce réglage est, en pratique, physiquement impossible pour les débits très faibles.
Un autre avantage du dispositif décrit est qu'une augmentation soudaine de pression à l'entrée au cours du fonctionnement automatique ne crée pas des for ces importantes qui feraient ébranler le dispositif en risquant de le déloger de l'orifice de remplissage comme cela arrive avec les dispositif connus.
Plusieurs dispositifs sont généralement reliés entre eux dans une installation de façon à être alimentés par une seule pompe à grande capacité, et la ferme ture d'un dispositif produit une augmentation notable de la pression et du débit d'un autre dispositif en train de distribuer du liquide dans la même installa tion.
Comme la soupape principale décrite plus haut dépend pour son fonctionnement d'un déséquilibre prédéterminé des pressions s'exerçant sur la mem brane qui commande la soupape, et comme elle se règle automatiquement de façon à maintenir ce déséquilibre prédéterminé, une augmentation brusque de pression ne produit pas une augmentation sou daine et importante du débit puisque la soupape prin cipale se déplace automatiquement et immédiatement pour empêcher une telle augmentation de débit et que la force de réaction du jet sortant de l'ajutage ne subit pas une variation importante qui pourrait ten dre à déloger celui-ci de l'orifice de remplissage.
Les effets d'autres pressions de choc dans les conduites sont-réduits ou éliminés de la même manière.
Même lorsque la soupape principale se ferme automatiquement, cette fermeture a lieu doucement et régulièrement car, lorsque la soupape principale se ferme, la membrane 69 déplace du liquide de la chambre 121, à travers l'espace entre la tige 99 et les alésages des écrous 45, 67, à la chambre 125. Cela donne un effet d'amortissement sur la fermeture de la soupape. La soupape d'un dispositif automa tique ordinaire se ferme avec un grand choc, car elle est verrouillée dans la position ouverte à l'en contre de la pression d'un fort ressort qui est brus quement déverrouillé et ferme violemment la soupape. Cet effet de choc déloge souvent l'ajutage de la tubu lure de remplissage en provoquant une perte de liquide et une détérioration de l'ajutage.
Le nombre et le poids des pièces qui doivent être accélérées et ralenties lorsque la soupape se ferme ont été très réduits et les forces produites par de tels mouvements ont donc été aussi très réduites, ce qui diminue encore le danger que l'ajutage soit délogé à la fermeture. Par exemple, le levier d'actionnement et les organes de soupape pilote ne se déplacent pas lors -de la fermeture automatique ou semi-automa- tique. En outre, aucun ressort ne fonctionne brus quement.
Le dispositif ne comporte aucun ressort de grande force ni aucun mécanisme de verrouillage qui doive se déplacer en contact de frottement sous l'action de tels ressorts pour manoeuvrer la soupape. En consé quence aucune pièce n'est soumise à une forte usure comme dans les dispositifs existants.
Device for dispensing a liquid The object of the invention is a device for dispensing a liquid used for example at the end of a flexible pipe and making it possible to distribute liquid under pressure. Such devices are commonly used on portable automobile gasoline dispensers found in conventional pumping stations.
The purpose of the device according to the invention is to reduce the physical effort required for its handling and for this purpose it is characterized by a membrane actuating the main valve, a passage forming a bypass duct of said valve to allow the 'flow through the device, independently of the position of the main valve and by an auxiliary valve and a pilot valve placed in said bypass duct, the latter, regulating the flow of the main valve, being controlled by a actuating lever by means of a piston and the auxiliary valve normally open, being controlled by a device for generating a vacuum actuated by the flow through this duct,
further characterized by a channel for communicating said generator device with the atmosphere having an air inlet port located outside of the spout in the vicinity of the end thereof, the whole being arranged so that closing this orifice increases the vacuum which then acts on the means for closing the auxiliary valve interrupting the flow through the wise deflection step, which has the effect of closing the main valve.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device which is the subject of the invention. Fig. 1 is a side view, with parts in section to show the beak and rusting worm mechanism.
Fig. 2 is a sectional view in the median plane of FIG. 1, showing the main valve, pilot valve and vacuum valve.
Fig. 3 is a bottom view of the main valve diaphragm.
Fig. 4 is a top view partially in section of part of the body, showing the various orifices and ducts.
Fig. 5 is a top view of the cap, including the vacuum chamber, the venturi chamber and some conduits.
Fig. 6 is a section taken on line 6-6 of FIG. 5, showing the narrow pressure equalization duct on the membrane.
The distribution device 1 (fig. 1 and 2) has two tapped inlet and outlet ports 3 and 5 at one and the other of its ends respectively as well as a handle 7. These ports communicate via a valve 9 delimited by an internal boss 11 and a valve seat 13 which form part of a transverse partition 15 of the body. The body contains a chamber 17, located above the valve seat, which opens to the outside of the body and which communicates with the inlet orifice 3 via an inlet duct 19.
The body is also provided with an external boss 21 directed downwards and pierced with an internal bore 23 coaxial with the valve orifice and of a diameter slightly larger than the latter.
A valve mechanism, generally designated 25 and for opening and closing the orifice 9, comprises a sleeve 27 having an annular flange 20 at its upper end and a series of radial guide vanes 31 extending from the top. collar down parallel to the axis. The collar 20 and the fins 31 are guided by the walls of the orifice in a reciprocating movement. The sleeve 27 has an internal thread 33 (Fig. 2), while the flange has a bore 35 and a bore 37 of larger diameter.
A main valve control diaphragm 39 having a cup-shaped portion is pierced with a central opening surrounded by an annular sealing bead 41 housed in the bore 37.
A plate 43 having the same general shape as the cup portion of the diaphragm rests therein and is clamped down by a hollow screw 45 so as to compress the bead 41. This screw serves as a seat 46 for a pilot valve. and has an upper radial flange 47 applied to the plate 43, a cylindrical surface 49 fitted in the orifice of the diaphragm and in the bore 35, and a thread at the lower end which screws into the thread 33 of the sleeve 27.
When the screw is tightened, the sealing bead 41 is compressed axially and expands radially so as to seal the seal between the screw and the sleeve 27 to prevent the passage of liquid.
The membrane 39 (FIGS. 2 and 3) comprises at its underside a second flat annular projection 51, preferably of rectangular cross section, and spaced radially outwardly from the sealing bead 41. This annular projection constitutes the valve which opens and closes on the seat 13 to control the flow through the main valve port 9.
The membrane further comprises a periphedral rim 53 which ends in an outer sealing bead 55. This rim is provided with a lateral lug 57 of the same thickness as the relet bead and pierced with three holes 59, 61 and 63. (fig. 3) for the purpose which will be described later.
As seen in fig. 2, the lower end of the sleeve 27 is bored at 65 to receive the cylindrical part 66 of a second clamping screw 67 which passes through the central opening of a sealing membrane 69 and a washer 71 interposed between the end of the rod and this membrane.
The tightening screw 67 is screwed into the thread 33 and its head, in which an annular groove 73 is hollowed out to receive the bead 75 of the membrane, compresses this bead when the screw is tightened. The membrane 69 forms a bowl and comprises at its periphery a bead 77 projecting downwards which fits into the bore 23 of the boss 21. This membrane is mounted in the boss by means of a ring 79, a perforated disc 81 also forming a spring seat 119, a lower ring 83, a lower sealing membrane 85 and a cap 87 fixed to the end of the boss 21 by screws 89 (FIG. 1). The membrane 85 is solid and has at its periphery a sealing bead projecting upwards.
The beads of the membranes 69 and 85 are received in annular housings at the upper and lower ends respectively of the rings 79 and 83 and are compressed by the latter and by the cap so as to make the bore 23 waterproof.
The cap 87 communicates with the atmosphere through a vent 91 and comprises a central guide hole 93 through which a piston 95 which actuates the pet valve 107 of a pilot valve. The piston 95 has a head 97 disposed between the cap and the membrane 85.
A tubular rod 99 of the pilot valve, pierced between its ends with a series of radial holes 98, slides in the perforated disc 81 and in a duct 101 of a top cap 103. To the rod 99 is fixed an inverted bowl 105. between the upper end of the rod and the radial holes 98. The valve 107 of the pilot valve, mounted on this rod and on the lower face of the bowl 105, can be applied to the seat 46 formed on the upper socket screw 45.
The conduit 101 is widened to receive an O-ring seal 109 through which the upper end of the rod 99 of the pilot valve passes. The O-ring is compressed by a washer 111 applied by a spring 113 so as to make the seal tight. This helical conical spring 113 is interposed between the seat 111 and the cup 105.
A piston 115 comprising a head 117, which rests on the inner face of the membrane 85 opposite the head 97, slides in the tubular rod 99. A helical conical spring 119 is disposed between the disc 81 and the head 117. so as to urge the piston in the direction which tends to bring it out of the rod.
The outside diameter of the tubular rod 99 is smaller than the inside diameter of the screws 45 and 67, so that liquid can flow downward from the chamber 17 through the space between the rod and the screws and through the radial holes 98 and the conduit 101 to reach the chamber 141 held in the bonnet 103 when the valve 107 of the pilot valve is open.
The cap 103 is mounted on the body 1 by means of screws and serves to compress the bead 55 and the lug 57 and the membrane 39 against the body to ensure the seal between them. This cap delimits with the membrane a chamber 125 located above this membrane.
A bore 127 formed in the cap communicates at its lower end with a downwardly directed conduit <B> 129 </B> which terminates in a widened portion 131. The body has a corresponding bore 133 which communicates with a conduit axial 135 blocking die in spout 137 (fig. 1). A ring 139 is housed in the bores 131 and 133 and passes through the orifice 59 (FIG. 3) pierced in the lug of the membrane 39 which ensures the seal between the body, the cap and this ring.
The bore 127 is widened at its upper end by an overbore 142 which delimits a chamber 141, a second overbore 152 and a third overbore 145. A duct 147 is drilled obliquely from the bottom of the overbore 152 so as to meet the bore 127 between the middle and the lower end thereof.
In the bottom of the bore 152 is formed an annular groove 149 having an enlargement <B> 151 </B> which surrounds the duct 147. The groove and its enlargement receive the bead and the ear <B> 157 </ B > a membrane 153 which is formed in a single piece and coaxial with an auxiliary vacuum valve whose valve 155 is located in chamber 141.
A cup 158 is inserted into the bore 152 and has a peripheral rim 159 applied to the bottom of the bore 145. This cup is pierced with an opening 183 aligned with the duct 147 and an opening of the ear of the membrane. 153. This cup also has a central boss 161 directed at the posed op of the chamber 141 and drilled in its center to serve as a guide for the valve stem 163 which is castrated during the molding of the valve 155.
A plate 167 is mounted at the end of the rod 163 and rests on the underside of a membrane 169, the peripheral bead 171 of which rests on the rim 159 of the bowl 158 and is tightened in a sealed manner. against this rim and the bore 145 by the flanges 173 and 175 of a cover <B> 177. </B> This cover is held in place by screws 179 and is pierced with a vent 165. The pressure exerted by the screws 179 also has the effect of pressing the cup 158 on the bead and the ear of the membrane 153 so as to ensure the seal between this membrane and the groove 149 with its widening 151.
The boss 161 serves as a seat for a spring 181 which rests on the plate 167 so as to keep the valve 155 normally open.
The cuvette 158 and the membrane 169 define a vacuum chamber 143, the role of which will be described below.
A venturi tube 185 is provided with two annular glues 187 and 189, axially spaced from each other and fitted in the bore 127. The flange 187 is located a short distance from the outlet end of the tube. tube and an O-ring 191, arranged around the end of the tube so as to be compressed radially between the bore and the tube to ensure the seal, is held between the flange 187 and the end of the bore when the tube is introduced into it.
The inlet end of the venturi tube is bored at 193 concentrically with the neck to receive and center the boss 195 of the injection nozzle 197. Shoulders 199 and 201 formed on the injection tube define, with the flange 189 of the venturi tube an annular cavity in which is housed another O-ring 203. The shoulder 199 is in contact with the flange 189 so as to hand hold the outlet end of the ejection nozzle spaced axially from the ground of the tube venturi, thus forming between them a chamber 205 which communicates, through radial orifices 207 and the space between the venturi tube and the bore 127, with the oblique duct 147.
The inlet end of the injection nozzle communicates with chamber 141 and the flow between chamber and nozzle is controlled by valve 155.
As seen in fig. 4, in the body of the nozzle is formed a longitudinal channel 209 which curves upwards and ends with an orifice 211 aligned with the orifice 63 of the membrane 39. The other end of this channel is widened in 213 to receive an O-ring 215 and a ring 217 which is fixed to the detector tube 219. This tube enters the channel 209 where it is held in part by the friction of the seal.
As shown in fig. 5, the cap 103 delimits a channel 221 which communicates at its lower end with the orifice 63 drilled in the membrane and at its other end with the bore 127, between the collar lerettes 187 and 189.
Another curved channel 223 (FIG. 4) communicates at one end with the chamber 17 of the body and leads to an orifice 225 communicating with the hole 61 drilled in the ear of the membrane 39. The skin chase 103 comprises a duct 227 ( Fig. 5 and 6), one end 229 of which is aligned with the hole 61 of the ear of the membrane and the other end of which opens into the chamber 125 of the cap. A narrow orifice 231 is formed in this duct (Fig. 6) for a purpose which will be indicated below.
As seen in fig. 1, at the outlet of the nozzle body 1 is formed a bore 233, in which the inlet end of the spout 137 engages frictionally, and an overbore 235 which receives an O-ring 237 mounted on the nozzle. end of the beak.
A second overbore 239 is formed as a result of 235 and a pipe clamp, which includes a radial flange 241 penetrating the overbore 239 to hold the gasket in place and a cylindrical member 243 in which are formed a series of 245 s axial slots. 'Extending its entire length to the collar, fits tightly over the end of the spout. The free end of the cylindrical member is bevelled and enters a corresponding conical portion 247 formed in an externally threaded nut 249 to enter the tapped hole 5 of the nozzle body.
The penetration of the inlet end of the spout into the bore 233 is limited by the end of the partition which delimits the duct 135.
The spout is provided with a circumferential groove 251, located outside the clamping nut 249, so as to form a breaking section for the spout in the event that it would be subjected to abnormal forces.
The outlet end of the spout is curved downwards and on its bottom wall is formed a protuberance 253 at a point slightly distant from the end of the spout. A conical recess 255 is also formed in this lower wall between the end of the spout and the protuberance 253, and it is drilled in the center to receive a socket screw 257.
The detector tube 219 extends from the body towards the outlet of the nozzle and follows the curve thereof. It ends in a tubular head 259 fixed at one end to the sensitive tube in a transverse position and receiving at its other end the hollow screw so as to maintain this tube in its correct position inside the spout.
A tubular safety lever 261, which substantially follows the curvature of the spout, is mounted around the latter and terminates in the vicinity of the protuberance 253. This end of the lever converges at 263 towards the spout so as to prevent the lever from sliding. slide beyond the protuberance 253 and it is provided with a tab (264) curved inward which bears in C on the spout to form the fulcrum of this lever.
The opposite end of the lever is cut at 265 to form an upwardly open U-section arm 267 which penetrates through a notch 269 in the actuating lever guard 271. This arm engages in a notch 270 of an arm 273 pivoting on a screw 275 which passes through two parallel cheeks 277 formed on the nozzle body and between which the arm 273 penetrates.
The actuating lever guard comprises two side plates 279 held in place on the outer face of the cheeks 277 by the aforementioned screw 275.
A spring 281 is mounted on the screw 275 between one of the cheeks 277 and the arm 273, one end of this spring resting on the upper edge of the arm 273 and its other end on the boss 21 so as to urge the arms counterclockwise (Fig. 1).
A projection 283 of the arm 273 is in contact with a curved edge 285 of a toothed pawl 287 articulated on a transverse axis 289 held between the side guard plates 279. A spring 291 is mounted on the axis 289, and the one of its ends rests on the pawl while its other end rests on the guard so as to urge the pawl counterclockwise (fig. 1). At least two teeth 293, 295 are formed on the edge of the pawl below its curved portion.
A valve actuator lever 297 is articulated on a transverse pin 299 fixed between the side guard plates 279. The actuator lever has an upwardly open U-section with a slit 301 in the core. to allow the end of the ratchet 287 to pass through.
The spring 291 tends to press the curved portion and the teeth of the pawl on the edge 303 of the operating lever. An upward projection 298 is formed on the core of the operating lever to contact the lower end of the valve control piston 95 when the lever 297 is rotated about the axis 299 in the direction. counterclockwise (fig. 1).
The flanges 305 of the operating lever guard are attached by a pin 307 to a lug 309 which protrudes below the inlet end of the body 1.
A metal wire 311 is wound helically around the tubular lever 261 over the greater part of its length and is welded to it at a series of points such as 313, located at the top and at the bottom of this lever. The apparatus thus described operates as follows. Liquid under pressure can be supplied to inlet 3 of the nozzle body, which is screwed onto the connection of the flexible distribution pipe (not shown). The spout 137 and the tubular lever 261 are introduced into the filling orifice of a fuel tank or other container.
The converging end of the tubular lever, fitted over the spout quite tightly, and the angled front portion of the protrusion 253 facilitate this introduction by guiding the spout so as to pass it over any protruding ledge delimiting the spout. filling hole.
The wire 311 catches on such flanges when the nozzle is released and prevents the nozzle from accidentally exiting the orifice.
When the spout has been thus introduced into a filler opening, the safety lever is in contact with the filler neck or other receptacle mouth at at least two points such as A and B located above and below of the lever. This contact limits the rotation of the lever clockwise. The weight of the rap nozzle near the spout of lever 261 around point C as a fulcrum, so that lever arm 267 rotates arm 273 clockwise (Fig. 1) against its spring 281 so as to move the projection 283 of the arm 273 away from the curved surface of the pawl 287.
As a result, the pawl spring 291 rotates the pawl counterclockwise and the curved edge 285 rests on the edge 303 of the operating lever. If this is then rotated anti-clockwise, one of the teeth 293, 295 hooks onto this edge 303 so as to maintain the actuating lever in a corresponding flow position. .
In general, two teeth will be provided. Tooth 293 will hold the actuator lever in a medium flow position and tooth 295 in a fast flow position.
If the nozzle nozzle is withdrawn from the filling orifice either intentionally or accidentally without the operating lever being held by hand, the spring 281 returns the arm 273 to its original position (fig. 1). , bringing with it the tubular lever 261, and the projection 283 pushes the locking pawl 287 in a clockwise direction so as to disengage the active tooth from the catching edge 303 of the operating lever. This lever will then be returned to its initial position by the spring 119 by rotating clockwise.
If an abnormal bending moment is applied to the tubular lever and nozzle spout in either direction, as would happen if a car drove away before the spout had been removed from the filler neck, the spout breaks at the location of groove 251 and the broken end of the spout is carried with the tubular lever away from the nozzle body. In this case also, the arm 273 is released and its spring 281 rotates it so as to unlock the actuating lever to allow it to perform its closing movement.
When it is desired to fill the reservoir to the brim, the operator normally removes the spout and the lever from the filler port until the end only remains there so that the operator can observe the rise. fluid in the tubing. In this case also, the tubular lever is released from any appreciable force which would maintain the arm 273 in the position which it took by turning in a clockwise direction.
Its spring 281 then returns the arm 273 so as to release the locking pawl of the actuating lever. Generally, the operator will then operate the actuating lever so as to obtain a low flow of liquid and stop the flow entirely, when the level of the filler pipe has reached the desired level by releasing the actuating lever.
By turning counterclockwise (fig. 1), the actuating lever lifts piston 95, head 97 (fig. 2), diaphragm 85 and head 117 against the spring. 119 until the lower end of the valve stem 99 is met by the head 117, after which the stem moves upward to lift the pilot valve plug 107 from its seat 46.
As a result, liquid is withdrawn from the chamber 125 located above the membrane 39, and this liquid descends between the rod 99 and the inner wall of the screws 45 and 67, enters the pilot valve rod through the holes 98 , rises inside this rod and passes through the duct <B> 101 </B> of the bonnet to reach the chamber 141. As the spring 181 normally maintains the valve 155 open, the liquid flows from this chamber 141 through the injection nozzle 197, the venturi 185, the duct 129, the ring 139 and the duct 135 and reaches the container by the nozzle 137.
As these passages communicate with the atomosphere through the spout, it is evident that the pressure in the chamber 125 will decrease if the flow of liquid from this chamber 125 through the path indicated above exceeds the flow of liquid from the chamber. chamber 17 to chamber 125 through conduit 223 (fig. 4), port 225, diaphragm lug hole 61, port 229 (fig. 6), channel 227 and narrow port 231 The latter serves to limit the flow towards the chamber 125 by the path which has just been indicated.
It is seen in fig. 2 that the area of the main membrane 39 which is exposed to the inlet pressure in the chamber 17 is a little less than the area of this membrane exposed to the pressure prevailing in the chamber 125. Accordingly, when the valve pilot or the auxiliary vacuum valve is closed and the pressures on the opposite faces of the diaphragm are equal, the diaphragm is subjected to a determined force which applies the valve 51 to its seat and holds it there.
When the pilot valve flap opens (with the vacuum valve open) the pressure in chamber 125 tends to decrease at a rate which depends on the difference between the flow of liquid leaving chamber 125 through the venturi and the flow to this chamber through port <B> 231. </B> When the pilot valve opening reaches a certain point, the pressure in chamber 125 reaches a value at which the forces which act in opposition to the membrane and balance each other. If the pilot valve is opened further, a force is produced which acts in the direction of opening of the valve, so that the diaphragm moves and opens the main valve.
However, this displacement of the membrane brings the seat of the pilot valve closer to its obturator 107 so as to restrict the flow of the chamber 125, which increases the pressure in this chamber and thus decreases the opening force of the valve. valve. The diaphragm obviously stops when the two forces cancel each other out, so that the mebrane and the main valve reach a state of equilibrium in which this valve is open.
Thus, the degree of opening of the main valve is determined by the magnitude of the displacement of the pilot valve beyond the position necessary to balance the forces acting on the diaphragm.
Conversely, if the diaphragm is in a state of equilibrium and valve opening, and the pilot valve moves so as to throttle its orifice, the pressure in chamber 125 rises. This creates a force on the diaphragm in the direction of closing of the main valve, so that the diaphragm moves in that direction. However, this movement also automatically increases the opening of the pilot valve, as its seat moves towards the diaphragm and away from the shutter increases the flow rate flowing from chamber 125. The closing force of the valve. The valve therefore decreases and, when it is canceled, the diaphragm and the main valve reach a new equilibrium position and stop there.
If the other conditions do not change, the displacement of the main valve corresponds to the distance by which the pilot valve has moved from any equilibrium position and the direction of travel also corresponds to that of the displacement of the valve. pilot.
Thus, once the forces acting on the diaphragm have been brought into equilibrium, the main valve follows the movements of the pilot valve in magnitude and direction. Further, since the entry of liquid into chamber 125 is restricted while the outlet is relatively free, the acceleration of the main valve generally corresponds to the acceleration applied to the pilot valve.
Thus, if the pilot valve is quickly brought to any new position, the outlet flow rate of the chamber is quickly adjusted in a corresponding fashion and the force applied to the membrane will have a corresponding magnitude, so that the membrane will also be rapidly accelerated in the direction of its accompanying movement. Closure of the main valve will obviously be achieved as well if the flow of chamber 125 is stopped by the pilot valve as if it is stopped by the auxiliary vacuum valve 155.
The operation of the auxiliary vacuum valve will now be described. As the liquid leaving the chamber 125 passes through the injection nozzle 197 and the venturi 185 as indicated above, this flow tends to create a vacuum in a chamber 205 between the nozzle and the venturi. This vacuum is filled by air induced through the hollow screw 257 located at the end of the nozzle, the head 259, the detector tube 219, the channel 209 of the body (fig. 4), the orifice 211 , the hole 63 of the membrane ear, the channel 221 (fig. 5), the space between the bore 127 of the skin <B> 103 </B> (fig. 2) and the venturi tube , and ports 207.
The vacuum in chamber 205 will therefore be low, even if it is not entirely filled by the conduits which have just been indicated. However, when the level of the liquid in the reservoir rises enough to cover the orifice of the socket screw 257, the vacuum cannot be easily filled due to the inertia and resistance which these conduits present to the pressure. The liquid flows and the vacuum reaches a greater value. It is then applied through the channel 147 (FIG. 2) of the cap to the chamber 143, so that the vacuum membrane 169 is drawn into this chamber.
The diaphragm moves the plate 167, the rod 163 and the valve 155 in the direction which closes the inlet of the nozzle 197. When this occurs, the pressure in the chambers 141 and 125 and their connecting pipes comes from a almost instantaneously in equilibrium with the pressure in the chamber 17, as a result of the communication of the chambers 17 and 125 through the orifice 231. This creates a resulting force which acts on the membrane in the direction of closing of the valve and which maintains this closure.
The imbalance of forces results from the fact that the entire surface above the membrane is exposed to the inlet pressure while the surface below the membrane is exposed in part to the inlet pressure and in part. at the outlet pressure (in the zone delimited by seat 13).
Since the actuating lever 297 remains rusty in the position it was placed, the auxiliary vacuum valve 155 remains closed and the pilot valve remains open. No more liquid can flow out until the nozzle is removed from the fill port. This releases the locking pawl 287 in the manner described above, so that the actuating lever, piston 95 and associated parts, including the pilot valve, are returned to their rest position by springs 119 and <B> 113. </B> The membrane 85 therefore also lowers, which drops the pressure in the chamber 121 and also, through the holes 98, the valve stem 99 and the conduit 101,
the pressure in the chamber 141, so that the auxiliary vacuum valve 155 opens again by the spring 181 which acts on the membrane plate 167. After this valve has opened, the pump can be started again. flow with any desired flow by operating the lever. In the event that the operating lever and pilot valve are kept out of their initial positions for any reason, the auxiliary valve will not open, as it is stuck in the closed position by line pressure.
If he wants to fill the tank completely, the operator generally actuates the operating lever after having withdrawn the nozzle nozzle from the filler pipe until only its end remains engaged, and he operates the lever. so as to open and stop the flow as needed to fill the reservoir. If he wants to fill another tank at the same time, he can fully introduce the nozzle and lock the actuating lever in the desired position of the material described above.
He can also, if he wants, keep the nozzle out of contact with the filler pipe but by making the nozzle penetrate therein, and manipulate the lever so as to ensure the desired flow rate. In this case, if the liquid rises to a level where it covers the hollow screw 257, the main valve still automatically closes under the action of the vacuum device in the manner previously described.
It is evident that the device described allows the pilot valve 107 to be opened to a certain extent without operating the main valve. This results from the fact that the area of the diaphragm 39 and the flange 47 which is exposed to the pressure in the chamber 125 is substantially larger than the area of the diaphragm and valve exposed to the pressure in the chamber 17. Thus, Liquid can be withdrawn from chamber 125 through valve 107 with sufficient flow rate to lower the pressure in chamber 125 below the pressure in chamber 17 without opening the main valve.
The value of the flow rate which can thus be withdrawn, and therefore the possible degree of opening of the pilot valve, without causing the opening of the main valve is determined by the size of the orifice 231 (fig. 6).
It is therefore an inherent property of the device described above to be able to fill the reservoir partially or completely with a relatively low flow rate without opening the main valve. However, as the current flowing through the valve 107 passes through the nozzle 195, this flow creates a vacuum in the chambers 127 and 143, so that if the detector tube 219 is immersed in the liquid, the valve 155 closes. and stops the flow in the same manner as described above.
It can therefore be seen that the device can operate in a fully automatic manner without the intervention of the operator, or entirely by hand, or again in a semi-automatic manner as was described last.
The apparatus according to the invention has various important advantages over the usual automatic nozzles. The first advantage is that the current which creates the vacuum is not the main current but a bypass current which bypasses the main valve. No additional obstacle is therefore placed in the main flow path and the maximum flow rate of the nozzle is significantly greater than that which can be achieved with a nozzle in which the venturi is interposed in the main flow. .
In addition, the flow rate passing through the vacuum generating members does not decrease when the opening of the main valve is restricted as in the usual types of nozzle in semi-automatic operation. In fact, in the device described, the flow rate of the control current increases under these conditions, because the injection nozzle of the venturi is supplied with liquid under a higher pressure when the main valve is throttled.
Thus, the value of the vacuum created increases and ensures correct closing of the main valve when the detector tube becomes submerged while, if the main current passes through the venturi, the flow decreases when the main valve is throttled and the vacuum is created. is much lower than when the main valve is wide open.
Therefore, the device described gives a safe automatic shutdown of the main valve even for extremely low flow rates through this valve.
The main valve being actuated by a fluid servomotor, it does not oppose any resistance to the actuating lever. The pilot valve, which is operated by the operating lever and which opens against the pressure of the line, has a small area and can be opened easily. It is therefore easy to open the pilot valve to any degree, hold it there or then move it in either direction without appreciable effort and quickly obtain the desired flow rate.
This is practically im possible in a device which requires the opening of the main valve by hand against the full line pressure, because of the great manual force to be exerted on the operating lever and the fact that, when the main valve starts to leave its seat, the force to be exerted on the lever to open it further falls abruptly, the operator cannot abruptly reduce the pressure which he is applying to the lever and it usually results in the main valve opens fully whether the operator wants it or not. Dispensing therefore begins with a sudden jet, so that liquid can be spilled.
Likewise, when one wishes to reduce the flow rate of a usual nozzle by closing the valve, the pressures exerted on the latter generally close it abruptly, and it becomes very difficult to maintain a low flow without exerting a pressure. considerable conscious effort.
On the other hand, like the main valve. of the device follows the setting of the pilot valve and the forces exerted on the main valve quickly come into equilibrium after the pilot valve has been actuated, the opening of the main valve can be reduced in order to obtain very low flow rates, appreciably less than 5 liters per minute, without crackling.
This again results from the fact that the flow rate is regulated by a small valve instead of being regulated by the main valve as in the usual devices. With these, the operator must attempt to adjust the main valve against large, rapidly varying forces, and this adjustment is, in practice, physically impossible for very low flow rates.
Another advantage of the device described is that a sudden increase in pressure at the inlet during automatic operation does not create large forces which would cause the device to rattle and risk dislodging it from the filling orifice as happens with it. known devices.
Several devices are generally linked together in an installation so as to be supplied by a single high capacity pump, and closing one device produces a noticeable increase in the pressure and flow of another device in the process of dispensing. liquid in the same installation.
Since the main valve described above depends for its operation on a predetermined imbalance of the pressures exerted on the diaphragm which controls the valve, and since it automatically adjusts itself so as to maintain this predetermined imbalance, a sudden increase in pressure does not does not produce a sudden and large increase in flow rate since the main valve moves automatically and immediately to prevent such an increase in flow rate and the reaction force of the jet exiting the nozzle does not undergo a large variation which could increase. to dislodge it from the filling orifice.
The effects of other impact pressures in the pipes are reduced or eliminated in the same way.
Even when the main valve closes automatically, this closing takes place smoothly and steadily because, when the main valve closes, the diaphragm 69 displaces liquid from the chamber 121, through the space between the rod 99 and the bores of the nuts. 45, 67, to chamber 125. This gives a damping effect on the closing of the valve. The valve of an ordinary automatic device closes with a great shock, as it is locked in the open position against the pressure of a strong spring which is abruptly released and violently closes the valve. This shock effect often dislodges the nozzle from the filler tubing causing loss of fluid and damage to the nozzle.
The number and weight of parts which must be accelerated and slowed down when the valve is closing have been greatly reduced and the forces produced by such movements have therefore also been greatly reduced, which further reduces the danger of the nozzle being dislodged at the closure. For example, the actuation lever and the pilot valve members do not move during automatic or semi-automatic closing. In addition, no spring operates suddenly.
The device does not include any spring of great force nor any locking mechanism which must move in frictional contact under the action of such springs in order to operate the valve. Consequently, no part is subjected to strong wear as in existing devices.