FR2731260A1 - Soupape d'equilibre de pression pour un reservoir de carburant - Google Patents
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Abstract
Un instrument de travail guidé manuellement et comportant un moteur thermique possède dans la paroi de son réservoir de carburant une ouverture débouchant dans une tubulure d'équilibre de pression et contrôlée par un élément de soupape. La tubulure (20) se termine dans un capuchon (3) essentiellement imperméable à l'air et dont l'intérieur communique avec l'atmosphère. Afin de garantir également un fonctionnement sûr dans des environnements de travail souillés, le capuchon (3) est maintenu sur un élément filtrant microporeux (2), lui-même fixé sur la tubulure (20). La soupape (1) contrôlant l'ouverture d'équilibre de pression (8, 9) est une soupape combinée d'échappement et d'admission d'air. Applicable notamment à une tronçonneuse à chaîne.
Description
L'invention concerne une soupape d'équilibre de pression pour un récipient contenant des substances nécessaires au fonctionnement d'un instrument de travail, en particulier d'un instrument de travail tenu et guidé manuellement et équipé d'un moteur thermique, avec une ouverture d'équilibre de pression ménagée dans la paroi du récipient, débouchant dans une tubulure d'équilibre de pression et dont l'obturation et le dégagement sont commandés par un élément de soupape, la tubulure d'équilibre de pression se terminant dans un capuchon de recouvrement essentiellement imperméable à l'air et dont l'espace intérieur communique avec l'atmosphère.
Un récipient contenant des substances nécessaires au fonctionnement est formé par exemple par le réservoir de carburant à partir duquel le moteur thermique est alimenté en carburant. Cette alimentation peut entraîner la création d'une dépression au-dessus de la surface du carburant, ce qui peut entraver l'écoulement du carburant. Pour cette raison, on prévoit sur un tel réservoir une soupape d'équilibre de pression qui s'ouvre lorsqu'une dépression s'établit, afin que de l'air extérieur puisse entrer dans le réservoir.
Au cas où une surpression s'établit sous l'effet de la chaleur à l'intérieur du réservoir, cette surpression doit être détendue à travers un orifice d'échappement d'air, réalisé le plus souvent sous la forme d'un orifice d'étranglement. I1 doit être garanti qu'un tel échappement d'air ne s'accompagne pas d'un échappement incontrôlé de carburant.
I1 faut garantir en plus que des particules de matières étrangères ne puissent pas pénétrer dans le réservoir de carburant lors de l'admission d'air et de l'échappement d'air hors du récipient formé par ce réservoir. Pour cette raison, la tubulure d'équilibre de pression est recouverte le plus souvent par un capuchon présentant un orifice d'admission d'air situé dans une zone essentiellement exempte de souillures.
Les dispositifs de soupapes prévus jusqu'à présent pour assurer l'équilibre de pression entre l'intérieur du récipient ou réservoir et l'extérieur, sont très complexes et de construction compliquée en raison des nombreuses exigences à satisfaire.
Le but de l'invention est d'indiquer une soupape d'équilibre de pression qui soit composée d'un petit nombre de pièces et garantisse également un équilibre de pression permettant un fonctionnement sûr dans des domaines ou des environnements d'application souillés.
Conformément à l'invention, on obtient ce résultat par le fait que le capuchon est maintenu sur un élément filtrant microporeux qui est fixé sur la tubulure d'équilibre de pression.
Le capuchon est enfilé ou emboîté sur un élément filtrant microporeux qui est lui-même fixé sur la tubulure d'équilibre de pression. L'élément microporeux filtre aussi bien l'air extérieur affluant pour réduire une dépression que les gaz qui sortent lorsqu'une surpression règne dans le récipient, en retenant éventuellement les substances de fonctionnement sortant ensemble avec les gaz. L'élément filtrant assure donc non seulement l'admission dans le récipient d'air extérieur exempt de particules de matières étrangères, il apporte également une sécurité contre la sortie du récipient de substances de fonctionnement.
L'élément filtrant est réalisé de préférence comme un filtre cylindrique creux en forme de bougie et ressemblant à un dôme, qui est notamment maintenu par force dans la tubulure d'équilibre de pression. La conformation semblable à un dôme garantit une grande surface filtrante sous un faible encombrement et l'insertion axiale dans la tubulure d'équilibre de pression permet un montage simple de l'élément filtrant.
La soupape d'équilibre de pression est avantageusement complétée par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles
l'élément filtrant possède une partie formant une base qui est engagée dans la tubulure d'équilibre de pression et dont l'épaisseur de paroi est plus grande que celle de la partie restante du filtre
la base possède un diamètre extérieur plus grand que la partie restante de l'élément filtrant, avec formation d'un gradin annulaire extérieur situé à peu près à la même hauteur que la face d'extrémité de la tubulure d'équilibre de pression éloignée de la paroi du récipient, le diamètre extérieur du capuchon correspondant de préférence au diamètre extérieur de la base
l'élément filtrant est à peu près cylindrique tubulaire dans sa moitié dirigée vers le récipient et possède une forme creuse légèrement tronconique dans l'autre moitié, la face d'extrémité extérieure libre du cône tronqué creux s'appliquant axialement contre un fond du capuchon et ce capuchon étant en particulier maintenu par force sur la moitié cylindrique tubulaire de l'élément filtrant
la partie terminale du capuchon éloignée de la paroi du récipient possède une forme tronconique avec un angle de cône qui est plus petit que l'angle de cône de l'élément filtrant
le capuchon s'applique par un bord inférieur contre un épaulement ou gradin annulaire de l'élément filtrant
o le capuchon possède de préférence une forme en Q en section droite, dans le sens de son diamètre, et présente une ouverture d'entrée d'air dirigée vers la paroi du récipient, en particulier un canal d'air s'étendant axialement sur toute la hauteur de l'élément filtrant et qui est ouvert en direction de cet élément sur au moins une grande partie de la hauteur de celuici
l'élément filtrant est fait d'un matériau fritté, en particulier d'un matériau plastique fritté tel que polyéthylène, avec une grosseur de pore qui est de préférence d'environ 80 um
la tubulure d'équilibre de pression est réalisée d'un seul tenant avec la paroi du récipient, de préférence sous la forme d'une saillie tubulaire extérieure 1 l'élément de soupape comporte un obturateur levé de son siège autour d'un orifice d'échappement d'air lorsqu'une surpression règne à l'intérieur du récipient, ainsi qu'un bec formant une soupape qui s'ouvre sous l'effet d'une dépression dans le récipient, l'obturateur et ce bec constituant une soupape combinée d'un seul tenant en forme de champignon ;
l'orifice d'échappement d'air forme un étranglement.
l'élément filtrant possède une partie formant une base qui est engagée dans la tubulure d'équilibre de pression et dont l'épaisseur de paroi est plus grande que celle de la partie restante du filtre
la base possède un diamètre extérieur plus grand que la partie restante de l'élément filtrant, avec formation d'un gradin annulaire extérieur situé à peu près à la même hauteur que la face d'extrémité de la tubulure d'équilibre de pression éloignée de la paroi du récipient, le diamètre extérieur du capuchon correspondant de préférence au diamètre extérieur de la base
l'élément filtrant est à peu près cylindrique tubulaire dans sa moitié dirigée vers le récipient et possède une forme creuse légèrement tronconique dans l'autre moitié, la face d'extrémité extérieure libre du cône tronqué creux s'appliquant axialement contre un fond du capuchon et ce capuchon étant en particulier maintenu par force sur la moitié cylindrique tubulaire de l'élément filtrant
la partie terminale du capuchon éloignée de la paroi du récipient possède une forme tronconique avec un angle de cône qui est plus petit que l'angle de cône de l'élément filtrant
le capuchon s'applique par un bord inférieur contre un épaulement ou gradin annulaire de l'élément filtrant
o le capuchon possède de préférence une forme en Q en section droite, dans le sens de son diamètre, et présente une ouverture d'entrée d'air dirigée vers la paroi du récipient, en particulier un canal d'air s'étendant axialement sur toute la hauteur de l'élément filtrant et qui est ouvert en direction de cet élément sur au moins une grande partie de la hauteur de celuici
l'élément filtrant est fait d'un matériau fritté, en particulier d'un matériau plastique fritté tel que polyéthylène, avec une grosseur de pore qui est de préférence d'environ 80 um
la tubulure d'équilibre de pression est réalisée d'un seul tenant avec la paroi du récipient, de préférence sous la forme d'une saillie tubulaire extérieure 1 l'élément de soupape comporte un obturateur levé de son siège autour d'un orifice d'échappement d'air lorsqu'une surpression règne à l'intérieur du récipient, ainsi qu'un bec formant une soupape qui s'ouvre sous l'effet d'une dépression dans le récipient, l'obturateur et ce bec constituant une soupape combinée d'un seul tenant en forme de champignon ;
l'orifice d'échappement d'air forme un étranglement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels:
- la figure 1 est une coupe axiale d'une soupape d'équilibre de pression selon l'invention;
- la figure 2 est une vue de dessus de la soupape montrée par la figure 1 et
- la figure 3 est une coupe suivant la ligne
III-III de la figure 1.
- la figure 1 est une coupe axiale d'une soupape d'équilibre de pression selon l'invention;
- la figure 2 est une vue de dessus de la soupape montrée par la figure 1 et
- la figure 3 est une coupe suivant la ligne
III-III de la figure 1.
La soupape d'équilibre de pression 10 est formée essentiellement d'une soupape combinée 1 qui est pratiquement couverte complètement par un élément filtrant 2, portant lui-même un capuchon 3 imperméable à l'air. La soupape d'équilibre de pression 10 est disposée dans la paroi 4 d'un récipient contenant par exemple une substance de fonctionnement pour un instrument de travail.
Le récipient peut être constitué par exemple par le réservoir de carburant d'un instrument de travail tenu et guidé manuellement et équipé d'un moteur thermique, d'une tronçonneuse à chaîne ou analogue par exemple. Pour qu'il y ait équilibre de pression entre l'intérieur et l'extérieur, un tel réservoir de carburant doit permettre aussi bien l'échappement d'air et/ou de gaz que l'admission d'air extérieur.
Dans la paroi de récipient 4, on a prévu un court cylindre creux à fond plat ou chambrage 5 s'ouvrant vers l'extérieur et dont le fond 6 présente une ouverture ou logement central 7 pour la soupape combinée 1. Au moins un orifice d'échappement d'air 8 est prévu dans la zone annulaire entre le logement central 7 et le bord du chambrage 5. Plusieurs orifices d'échappement d'air sont de préférence disposés sur la périphérie. L'orifice d'échappement d'air 8 de l'exemple montré forme un étranglement.
La soupape combinée 1 possède essentiellement une forme en champignon et est faite d'un matériau élastique, par exemple de caoutchouc, gomme ou analogue. Le pied ll de la soupape combinée 1 en forme de champignon traverse le logement 7 et son chapeau 12 est appliqué contre le fond 6 du chambrage 5. La profondeur de ce dernier dépasse la hauteur du chapeau 12.
Le chapeau 12 recouvre l'orifice d'échappement d'air 8; il constitue par conséquent un obturateur 13 formant ensemble avec l'orifice 8 une soupape d'échappement d'air 14 qui s'ouvre sous l'effet d'une surpression à l'intérieur du récipient.
Le pied 11 est emprisonné dans le logement 7 et pourvu d'un canal d'admission d'air 9 qui traverse axialement à peu près toute la soupape combinée 1, mais est fermé à son extrémité dirigée vers l'espace intérieur 17 du récipient. Plus exactement, l'extrémité libre du pied 11, située à l'intérieur 17 du récipient, est réalisée à la façon d'un bec 15 possédant une fente 16 dans l'extrémité fermée du canal d'admission d'air 9. A l'état détendu du bec 15, fait de matériau élastique, la fente 16 est essentiellement fermée de façon étanche à l'air.
Lorsqu'une surpression règne dans l'espace intérieur 17 du récipient, le bec 15 - formant soupape - est comprimé radialement, de sorte que la fente 16 reste fermée; la surpression se détend à travers l'orifice d'échappement 8, réalisé comme un étranglement, et qui est alors dégagé du fait que l'obturateur 13 s'est levé de son siège formé par la surface entourant ledit orifice.
Si une dépression règne à l'intérieur 17 du récipient, l'obturateur 13 est appliqué de façon étanche à l'air contre l'orifice d'échappement 8. De l'air extérieur pénètre à travers le canal d'admission d'air 9 et la fente 16 s'ouvre sous l'effet du gradient de pression régnant au droit du bec 15, de sorte qu'une admission d'air dans le récipient est assurée. Le bec 15 et la fente 16 constituent une soupape d'admission d'air.
Le chambrage 5 se raccorde à une tubulure d'équilibre de pressin 20 qui ressemble à une saillie annulaire de la paroi 4 du récipient et dont le diamètre intérieur di est plus grand que le diamètre intérieur da du chambrage 5. L'épaulement annulaire intérieur 21, ainsi formé, sert à limiter la profondeur d'insertion de l'élément filtrant 2, réalisé de préférence comme un filtre cylindrique creux en forme de bougie 22, en particulier comme un tel filtre ressemblant à un dôme. Le filtre 22 comporte une partie 23 formant une base dont l'épaisseur de paroi w est plus grande que l'épaisseur de paroi de la partie restante du filtre. A cet effet, la base 23 possède un diamètre extérieur D plus grand que la partie restante de l'élément filtrant 2, de sorte qu'un gradin annulaire extérieur 24 est formé.Le diamètre extérieur D est légèrement surdimensionné par rapport au diamètre intérieur di, de sorte que lorsque l'élément filtrant 2 est emboîté dans la tubulure 20, la base 23 est ensuite maintenue par serrage dans cette tubulure.
L'élément filtrant 2 est inséré axialement dans la tubulure 20 jusqu'à ce qu'il vienne buter contre l'épaulement annulaire 21, le gradin annulaire extérieur 24 étant alors situé à peu près à la même hauteur que la face d'extrémité 25, éloignée de la paroi 4 du récipient, de la tubulure d'équilibre de pression 20. Cette tubulure 20, formant en quelque sorte un logement annulaire, s évase légèrement, coniquement, par le côté intérieur de son extrémité libre 26, si bien que la base 23 du filtre - surdimensionnée par rapport à la tubulure - se laisse facilement introduire puis glisser axialement jusqu'au fond dans la tubulure 20. Cette dernière est formée de préférence d'un seul tenant comme une saillie tubulaire extérieure sur la paroi 4 du récipient.
L'élément filtrant 2, ou le filtre en forme de bougie 22, est à peu près cylindrique tubulaire dans sa moitié 30 comportant la base 23 et réalisé pour avoir à peu près une forme creuse tronconique dans l'autre moitié 31, éloignée de la paroi 4 du récipient. L'intérieur de l'élément filtrant 2 forme l'espace propre ou épuré 27 du filtre, dans lequel est détendu le récipient et à partir duquel de l'air est admis dans le récipient.L'élément filtrant 2 est formé de préférence d'un matériau fritté, en particulier d'un matériau plastique fritté tel que polyéthylène, avec une grosseur de pore d'environ 100 Hm, de préférence d'environ 80 iim. Ce matériau possède aussi des propriétés d'accumulation de liquide, si bien que, dans l'éventualité d'une sortie de carburant dans l'espace propre 27 du filtre, le carburant liquide est accumulé dans le matériau de l'élément filtrant 2 et réintroduit dans le récipient lors d'admissions d'air consécutives.
Sur l'extrémité tronconique fermée 32 du filtre en forme de bougie 22, est formée une face d'appui plane, extérieure, contre laquelle s'applique axialement le fond 33 du capuchon 3. Ce dernier possède essentiellement une forme cylindrique creuse et comporte une partie de fixation 34 - dirigée vers la paroi 4 du récipient - dont le diamètre intérieur G est un peu plus petit que le diamètre extérieur F de la moitié cylindrique tubulaire 30 de l'élément filtrant 2. Le capuchon 3 entoure donc la partie cylindrique tubulaire de l'élément filtrant 2 avec serrage, tandis que sa face d'extrémité 35 dirigée vers la base 23 est appliquée contre le gradin annulaire 24 de l'élément filtrant. Le diamètre extérieur GA du capuchon 3 correspond à peu près au diamètre extérieur D de la base 23 du filtre ou au diamètre intérieur di de la saillie tubulaire 20.
La partie 36 du capuchon 3, éloignée de la paroi 4 du récipient, se rétrécit en cône tronqué avec un angle de cône 28 qui est plus petit que l'angle de cône 29 du filtre en forme de bougie 22. I1 se forme ainsi, dans la zone de la moitié tronconique 31 du filtre 22, un espace annulaire 37 qui entoure le filtre et communique avec l'atmosphère par une ouverture d'entrée d'air 38.
Ainsi que cela ressort également des figures 2 et 3, dans une vue de dessus, le capuchon possède une forme à peu près en Q qui est due en particulier à un canal d'air 40 s'étendant essentiellement sur toute la hauteur de l'élément filtrant 2 et direction axiale. Dans le sens du diamètre du filtre 22, le canal d'air 40 possède une hauteur moyenne H qui est de peu inférieure à la moitié du diamètre F du filtre. La largeur B du canal d'air 40 correspond à peu près à la moitié du diamètre intérieur G du capuchon 3, donc à peu près à la hauteur H. Le canal d'air 40 se termine au fond 33 du capuchon et s ouvre pratiquement sur toute sa longueur axiale L vers le filtre 22. Son extrémité 39, tournée vers la paroi du récipient, s'étend pratiquement sur toute la longueur de la tubulure 20 et se termine peu avant la paroi 4 du récipient. Dans le but de garantir un accès d'air suffisant dans le canal 40, l'extrémité 39 de ce canal, dirigée vers la paroi 4 du récipient, est biseautée suivant un angle d'environ 450, de sorte qu'on obtient une ouverture d'entrée d'air 38 orientée vers l'extérieur. Cette ouverture 38 garantit l'amenée d'air dans le volume intérieur 37 du capuchon 3 et l'évacuation d'air hors de ce volume.
L'extrémité 39 - présentant l'ouverture d'entrée d'air 38 - s'étend axialement au-delà du bord 35 du capuchon. Le capuchon posssède donc une plus faible longueur axiale que le canal d'air 40. Ce dernier se termine à faible distance devant la paroi 4 du récipient, en recouvrement avec la tubulure 20.
La soupape d'équilibre de pression 10 selon l'invention se compose d'un faible nombre de pièces, à savoir de la soupape combinée 1, de l'élément filtrant 2 et du capuchon 3. La soupape combinée 1 est simplement emprisonnée dans la paroi 4 du récipient, en quelque sorte à la façon d'un bouton. L'élément filtrant 2 est enfoncé axialement dans la tubulure 20. Le capuchon 3 est enfilé par pression sur l'élément filtrant 2, de sorte qu'il est maintenu par force (par serrage) sur l'élément 2 et que celui-ci est maintenu par force (également par serrage) dans la tubulure 20. La soupape d'équilibre de pression 10 assure l'échappement d'air et de gaz du récipient, avec retenue du carburant sortant éventuellement en même temps dans le matériau de l'élément filtrant 2.
Le bec 15 de la soupape combinée admet de l'air dans le récipient si ce dernier présente une dépression à l'intérieur et le carburant éventuellement accumulé dans le matériau de l'élément filtrant est réintroduit dans le récipient lors d'une telle admission d'air. L'admission d'air et l'échappement d'air du réservoir de carburant sont donc assurés par une construction simple qui empêche en même temps l'écoulement de carburant à l'extérieur. Le capuchon 3 empêche le dépôt de neige emportée par le vent, de copeaux ou analogues sur l'élément filtrant 2 et garantit donc également le fonctionnement de la soupape d'équilibre de pression quand les conditions de fonctionnement sont défavorables.
Claims (13)
1. Soupape d'équilibre de pression pour un récipient contenant des substances nécessaires au fonctionnement d'un instrument de travail, en particulier d'un instrument de travail tenu et guidé manuellement et équipé d'un moteur thermique, avec une ouverture d'équilibre de pression (8, 9) ménagée dans la paroi (4) du récipient, débouchant dans une tubulure d'équilibre de pression (20) et dont l'obturation et le dégagement sont commandés par un élément de soupape (13, 15), la tubulure d'équilibre de pression (20) se terminant dans un capuchon de recouvrement (3) essentiellement imperméable à l'air et dont l'espace intérieur communique avec l'atmosphère, caractérisée en ce que le capuchon (3) est maintenu sur un élément filtrant microporeux (2) qui est fixé sur la tubulure d'équilibre de pression (20).
2. Soupape d'équilibre de pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément filtrant (2) est un filtre cylindrique creux en forme de bougie (22) qui ressemble à un dôme.
3. Soupape d'équilibre de pression selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément filtrant (2) est maintenu par force dans la tubulure d'équilibre de pression (20).
4. Soupape d'équilibre de pression selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément filtrant (2) possède une partie formant une base (23) qui est engagée dans la tubulure d'équilibre de pression (20) et dont l'épaisseur de paroi (w) est plus grande que celle de la partie restante du filtre.
5. Soupape d'équilibre de pression selon la revendication 4, caractérisée en ce que la base (23) possède un diamètre extérieur (D) plus grand que la partie restante de l'élément filtrant (2), avec formation d'un gradin annulaire extérieur (24) situé à peu près à la même hauteur que la face d'extrémité (25) de la tubulure d'équilibre de pression (20) éloignée de la paroi (4) du récipient, le diamètre extérieur (GA) du capuchon correspondant de préférence au diamètre extérieur (D) de la base (23).
6. Soupape d'équilibre de pression selon une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément filtrant (2) est à peu près cylindrique tubulaire dans sa moitié (30) dirigée vers le récipient et possède une forme creuse légèrement tronconique dans l'autre moitié (31), la face d'extrémité extérieure libre (32) du cône tronqué creux s'appliquant axialement contre un fond (33) du capuchon (3) et ce capuchon étant en particulier maintenu par force sur la moitié cylindrique tubulaire (30) de l'élément filtrant (2).
7. Soupape d'équilibre de pression selon la revendication 6, caractérisée en ce que la partie terminale du capuchon (3) éloignée de la paroi (4) du récipient possède une forme tronconique avec un angle de cône (28) qui est plus petit que l'angle de cône (29) de l'élément filtrant (2).
8. Soupape d'équilibre de pression selon une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le capuchon (3) s'applique par un bord inférieur (35) contre un épaulement ou gradin annulaire (24) de l'élément filtrant (2).
9. Soupape d'équilibre de pression selon une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le capuchon (3) possède de préférence une forme en Q en section droite, dans le sens de son diamètre, et présente une ouverture d'entrée d'air (38) dirigée vers la paroi (4) du récipient, en particulier un canal d'air (40) s'étendant axialement sur toute la hauteur de l'élément filtrant (2) et qui est ouvert en direction de cet élément (2) sur au moins une grande partie de la hauteur de celui-ci.
10. Soupape d'équilibre de pression selon une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'élément filtrant (2) est fait d'un matériau fritté, en particulier d'un matériau plastique fritté tel que polyéthylène, avec une grosseur de pore qui est de préférence d'environ 80 Hm.
11. Soupape d'équilibre de pression selon une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la tubulure d'équilibre de pression (20) est réalisée d'un seul tenant avec la paroi du récipient (4), de préférence sous la forme d'une saillie tubulaire extérieure.
12. Soupape d'équilibre de pression selon une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que l'élément de soupape comporte un obturateur (13) levé de son siège autour d'un orifice d'échappement d'air (8) lorsqu'une surpression règne à l'intérieur du récipient, ainsi qu'un bec (15) formant une soupape qui s'ouvre sous l'effet d'une dépression dans le récipient (4), l'obtura- teur (13) et ce bec (15) constituant une soupape combinée (1) d'un seul tenant en forme de champignon.
13. Soupape d'équilibre de pression selon une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'orifice d'échappement d'air (8) forme un étranglement.
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