La présente invention concerne un dispositif permettant
le fonctionnement, aussi bien en position renversée qu'en
position droite, d'un distributeur de produit fluide
comprenant en général un réservoir de produit fluide et un
organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve. Bien
entendu, ce dispositif ne trouve une application que dans le
cas de distributeur à reprise d'air, c'est-à-dire ceux pour
lesquels le produit fluide est remplacé par de l'air dans le
réservoir. Pour ce faire, le distributeur comprend en
général un tube plongeur monté sur l'entrée de l'organe de
distribution et s'étendant vers le fond du réservoir.
Dans un distributeur classique, il n'est pas possible de
faire fonctionner le distributeur en position renversée,
puisque l'extrémité libre du tube plongeur n'est plus
plongée dans le produit fluide mais dans l'air présent dans
le réservoir. Par conséquent, après un, deux ou trois
actionnements du distributeur, il n'y a plus de distribution
de produit fluide.
La présente invention concerne donc un dispositif
permettant le fonctionnement d'un tel distributeur classique
même en position renversée.
De tels dispositifs de fonctionnement en position
renversée sont connus de l'art antérieur, et notamment du
document FR-2 627 708 qui décrit un dispositif à monter
entre le tube plongeur et l'entrée de la pompe ou de valve.
le dispositif comprend deux entrées, chacune pourvue d'un
clapet à bille. Les billes sont des billes métalliques qui
sont sollicitées par gravité sur leur siège de clapet
respectif. En position droite, la bille d'un des deux
clapets repose de manière étanche sur son siège de clapet,
ce qui empêche l'encrée d'air dans le distributeur. A
l'inverse, lorsque le distributeur est en position
renversée, la bille de l'autre clapet repose sur son siège
de clapet respectif et empêche elle-aussi l'entrée d'air
dans le distributeur. Ce dispositif met par conséquent en
oeuvre deux clapets sollicités par gravité pour obturer
sélectivement une entrée communicant avec le réservoir. Il
est toutefois à noter que la conception d'un tel dispositif
est relativement compliquée du fait que chaque bille doit
être logée dans un espace délimité dans laquelle elle est
prisonnière. Une telle conception nécessite la mise en
oeuvre d'au moins trois pièces dont le montage est très
compliqué.
La présente invention a pour but de remédier aux
inconvénients de l'art antérieur cité en définissant une
autre dispositif dont le nombre d'éléments constitutifs est
réduit au minimum et dont le montage est très simple.
Pour ce faire, la présente invention propose un
dispositif permettant le fonctionnement, aussi bien en
position renversée qu'en position droite, d'un distributeur
de produit fluide comprenant un réservoir de produit fluide,
et un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve,
doté d'une entrée et d'un tube plongeur s'étendant dans le
réservoir, ledit dispositif étant disposé entre l'entrée de
l'organe de distribution et le tube plongeur, ledit
dispositif comprend une chambre en communication avec ladite
entrée de l'organe de distribution, ladite chambre
comprenant deux entrées haute et basse sélectivement
obturables par des clapets haut et bas respectifs en
fonction de la position renversée ou droite du distributeur,
le clapet haut comprenant un élément de clapet mobile adapté
à obturer l'entrée haute de la chambre en position droite,
caractérisé en ce que le clapet bas comprend un élément de
clapet mobile flottant d'une densité inférieure à celle du
produit fluide adapté à obturer l'entrée basse de la chambre
en position renversée lorsque la chambre est remplie de
produit fluide. Contrairement au dispositif de l'art
antérieur décrit précédemment, le clapet bas ne fonctionne
pas par gravité pour obturer l'entrée basse de la chambre
mais grâce à la poussée d'Archimède en raison de sa densité
inférieure à celle du produit fluide à distribuer. On peut
donc utiliser pour cet élément de clapet une bille en
matière plastique.
Quant au clapet haut, l'élément de clapet haut présente
une densité supérieure à celle du produit fluide.
Avantageusement, l'élément de clapet haut consiste en une
masselotte sollicitée par gravité, bien qu'immergée, sur un
siège de clapet haut en position droite. De préférence, la
masselotte consiste en un manchon cylindrique métallique
dont une extrémité inférieure est adaptée à venir en contact
étanche avec le siège de clapet haut en position droite.
Dans ce cas, le dispositif peut être constitué d'un corps et
d'une douille interne emmanchée dans ledit corps, le tube
plongeur étant monté sur le corps et la douille interne
étant fixée à l'entrée de l'organe de distribution, le corps
formant l'entrée basse et la douille l'entrée haute, la
chambre étant formée entre le corps et la douille.
Avantageusement, l'entrée haute dans la douille interne est
définie par au moins une ouverture de passage dont les bords
forment le siège de clapet haut sur lequel l'extrémité
inférieure du manchon cylindrique métallique vient en
contact étanche en position droite.
Selon une autre caractéristique, la douille interne
définit un canal de sortie de la chambre en communication
avec l'entrée de l'organe de distribution, ledit canal de
sortie de la chambre présentant une embouchure profilée de
manière à empêcher l'obturation dudit canal par l'élément de
clapet bas flottant. D'autre part, le siège de clapet bas
est défini par le corps sous la forme d'une surface
tronconique s'évasant vers le haut en position droite. Alors
que le dispositif de l'art antérieur décrit précédemment met
en oeuvre au moins trois pièces constitutives, il est
possible de réaliser le dispositif selon l'invention avec
deux pièces uniquement du fait que l'élément de clapet haut
mobile est limité dans son déplacement par l'organe de
distribution.
L'invention sera maintenant plus amplement décrite en
référence aux dessins joints donnant à titre d'exemple non
limitatif un mode de réalisation de l'invention.
Sur les dessins :
- la figure 1 est une vue en coupe transversale à travers
un dispositif selon la présente invention en position
droite,
- la figure 2 est une vue du dispositif de la figure en
position renversée.
Le dispositif choisi pour illustrer la présente
invention et représenté sur les figures 1 et 2 comprend
quatre pièces constitutives, à savoir deux pièces fixes et
deux pièces mobiles. Par rapport au dispositif de l'art
antérieur décrit précédemment, cela constitue un avantage
important. Les deux pièces fixes sont constituées d'un corps
sensiblement cylindrique 1 et d'une douille interne 2. Ces
deux pièces peuvent être moulées en plastique. Le corps 1
est une pièce creuse formée d'un cylindre supérieur 11 qui
se prolonge à son extrémité inférieure par un épaulement
rentrant 12 à partir duquel s'étend vers le bas une partie
tronconique 13 qui se prolonge par un cylindre d'extrémité
inférieure 14. Le corps 1 forme donc un épaulement intérieur
12 qui définit une surface annulaire d'appui. La partie
tronconique 13 définit intérieurement une surface
tronconique qui sert de siège de clapet comme on le verra
ci-après. Le cylindre inférieur 14 sert de manchon de
raccordement pour l'emmanchage d'un tube plongeur 16.
La douille interne 2 est constituée d'une tige creuse 21
à l'extrémité inférieure de laquelle se raccorde une
collerette annulaire 22 qui fait saillie vers l'extérieur.
La douille interne 2 définit ainsi un canal de sortie 28. La
douille interne 2 est disposée à l'intérieur du corps 1 avec
la collerette annulaire 22 en appui sur l'épaulement 12.
Cette collerette annulaire 22 remplit de nombreuses
fonctions en plus de celle d'appui dans le corps 1. Tout
d'abord, elle définit avec la partie tronconique 13 du corps
1 une chambre 15 à l'intérieur de laquelle est logée une
bille flottante 3 par exemple constituée de plastique.
Lorsque le dispositif est en position droite comme
représenté sur la figure 1, la bille 3 repose sur son siège
de clapet 13 sans étanchéité, ou du moins pas une étanchéité
parfaite. En revanche, lorsque la chambre 15 est remplie de
liquide et que le dispositif est en position renversée comme
représenté sur la figure 2, la bille flottante 3 est
également en contact étanche avec le siège tronconique 13 et
obture ainsi l'entrée basse vers le tube plongeur du fait
que la bille présente une densité inférieure à celle du
liquide. Contrairement à la plupart des organes de clapet
qui sont en général constitués d'une bille en acier,
l'organe de clapet de la présente invention qui permet
d'obturer sélectivement l'entrée basse du dispositif vers le
tube plongeur 16 est constitué d'une bille de préférence en
plastique qui flotte lorsqu'immergée dans un liquide du fait
de la poussée d'Archimède. De ce fait, lorsque le dispositif
est en position droite comme représenté sur la figure 1, et
que du produit fluide est aspiré à travers le tube plongeur
16, la bille flottante 3 est soulevée de son siège
tronconique 13 d'une part du fait qu'elle est entraínée par
le flux montant de liquide et d'autre part du fait qu'elle
flotte en présence de liquide. Le fluide peut donc pénétrer
à l'intérieur de la chambre 15 à travers l'entrée basse et
s'écouler de là à travers le canal de sortie 28 formé à
l'intérieur de la tige 21 de la douille interne 2. Par
conséquent la douille interne 2 a pour fonction 2 de
délimiter un espace qui forme une chambre 15 dans laquelle
une bille flottante 3 est prisonnière.
Une autre fonction de la collerette annulaire 2 est de
définir une entrée haute 25 qui fait également communiquer
la chambre 15 avec l'extérieur. L'entrée haute 25 est formée
de plusieurs ouvertures de passage réparties
circonférentiellement dans la collerette annulaire 22. Les
ouvertures de passage 25 s'étendent depuis la surface
annulaire supérieure de la collerette 22 vers le bas où
elles rejoignent des saignées radiales 26 qui ont pour but
de garantir un passage pour le fluide lorsque la bille
flottante 3 est plaquée contre la collerette annulaire 22
comme représenté sur la figure 1.
Selon l'invention, les bords des ouvertures de passage
25 définissent un siège de clapet annulaire 27 visible sur
la figure 2. Ce siège de clapet annulaire coopère avec un
élément de clapet mobile 4 adapté à venir en contact étanche
avec le siège 27 ainsi formé. Selon l'invention, cet élément
de clapet mobile consiste en un manchon cylindrique 4 qui
présente une densité supérieure à celle du fluide. De
préférence, ce manchon cylindrique 4 est réalisé en métal,
par exemple de l'acier. Le manchon métallique cylindrique 4
est disposé à l'intérieur du cylindre supérieur 11 du corps
1 et de manière concentrique autour de la tige 21 de la
douille interne 2. Il présente une extrémité inférieure 41
profilée de manière adaptée à la forme du siège 27 formée
par la collerette 22 de la douille interne 2. Par
conséquent, lorsque le dispositif est en position droite
comme représenté sur la figure 1, l'entrée haute 25 de la
chambre 5 est obturée de manière étanche par le manchon
cylindrique métallique 4, indépendamment du fait qu'il soit
immergé ou non dans le liquide. En revanche, dès que le
dispositif est dans sa position renversée comme représenté
sur la figure 2, le manchon métallique cylindrique du fait
de la pesanteur quitte son siège 27 de sorte que l'entrée
haute 25 est ouverte et le liquide peut pénétrer à
l'intérieur de la chambre 15 à travers l'entrée haute 25 à
partir de l'extrémité du cylindre supérieur 11 comme
représenté par les flèches d'écoulement sur la figure 2.
Sur les figures 1 et 2, le dispositif selon l'invention
est représenté monté sur un organe de distribution tel
qu'une pompe ou une valve et qui est désigné par la
référence numérique 5 sur les figures, Qu'il s'agisse d'une
pompe ou d'une valve, celle-ci est constituée d'un corps de
pompe ou de valve 51 dont uniquement l'extrémité inférieure
a été représentée sur les figures. Le corps de pompe ou de
valve forme un siège de clapet tronconique 52 dans lequel
est logée une bille de clapet bas 54 par exemple constituée
d'acier. En dessous du siège de clapet 52, le corps 51 forme
un manchon de raccordement 57 qui est normalement adapté à
la réception d'un tube plongeur classique. Ceci constitue
une conception tout à fait classique d'une pompe ou d'une
valve dans sa zone inférieure ; la bille de clapet bas 54
obturant l'entrée 55 de la chambre de pompe ou de valve
formée par le corps 51. Selon l'invention, le raccordement
du dispositif de fonctionnement en position renversée se
raccorde sur le manchon 57 par l'intermédiaire de la tige 21
qui prend la place du tube plongeur classique normalement
inséré. La tige 21 peut avantageusement être adaptée en
longueur de sorte que lorsqu'elle est complètement emmanchée
à l'intérieur du manchon 57, l'extrémité inférieure du
manchon de raccordement 57 vient en butée sur la surface
supérieure de la collerette annulaire 22. Il est essentiel
pour l'invention que le diamètre interne du manchon
métallique cylindrique 4 soit supérieur au diamètre externe
du manchon de raccordement 57 du corps 51 afin que le
manchon puisse se déplacer axialement librement sur une
certaine distance pour permettre l'ouverture sélective de
l'entrée haute 25 de la chambre 15. Selon une
caractéristique particulièrement avantageuse et qui permet
notamment une réduction du nombre de pièces, le déplacement
du manchon cylindrique métallique 4 est limité en hauteur
par le corps 51 de la valve ou de la pompe 5. Dans la forme
de réalisation représentée sur les figures 1 et 2, la
limitation du déplacement du manchon 4 est réalisée par la
partie tronconique 52 du corps 51 formant intérieurement le
siège pour la bille de clapet bas 54. La surface externe 56
forme ainsi une surface de butée contre laquelle l'extrémité
supérieure du manchon 42 vient en butée lorsque le
dispositif est dans sa position renversée comme représenté
sur la figure 2. Il n'est donc pas nécessaire que le
dispositif incorpore une pièce supplémentaire particulière
dont la fonction est de définir une surface de butée pour le
manchon cylindrique métallique 4. On économise ainsi une
pièce dans le dispositif.
Il sera maintenant brièvement décrit successivement en
référence aux figures 1 et 2 le fonctionnement du dispositif
respectivement en position droite et en position renversée.
Lorsque le distributeur de produit fluide incorporant un
dispositif selon l'invention est maintenu en position droite
comme représenté sur la figure 1, l'entrée haute 25 de la
chambre 15 est obturée de manière étanche par l'extrémité
inférieure du manchon cylindrique 4 qui repose sur le siège
de clapet 27. Le tube plongeur 16 se prolonge à l'intérieur
du produit fluide de sorte qu'une dépression créée à
l'intérieur de l'organe de distribution 5 a pour effet de
générer une aspiration qui engendre une remontée de produit
fluide à l'intérieur du tube plongeur 16. Le produit fluide
ainsi aspiré décolle la bille flottante 3 de son siège 13 et
la plaque contre la collerette annulaire 22 dans laquelle
sont ménagées les saignées de passage 26 qui permettent une
communication entre la chambre 15 et le canal de sortie 28
qui communique avec l'entrée 55 de l'organe de distribution.
De la même manière, la bille 54 du clapet d'entrée de
l'organe de distribution est soulevée de son siège 52 par le
flux de produit fluide ainsi aspiré. A la différence de la
bille du clapet bas 54 de l'organe de distribution 5, la
bille 3 est flottante ce qui favorise son décollement du
siège de clapet bas 13. A l'inverse, lorsque le distributeur
est maintenu en position renversée comme représenté sur la
figure 2, le manchon cylindrique métallique 4 quitte son
siège 27 pour venir en butée avec son extrémité supérieure
42 avec la paroi tronconique 56 que forme le corps 51 de
l'organe de distribution 5. L'entrée haute 25 de la chambre
15 est alors ouverte. Du fait que le distributeur est en
position renversée, le produit fluide est situé au voisinage
de l'organe de distribution et du cylindre supérieur 11 du
corps du dispositif. Lorsqu'une dépression est créée à
l'intérieur du corps de l'organe de distribution 5, ceci a
pour effet d'aspirer du produit fluide qui suit un
cheminement comme représenté sur la figure 2 par les
flèches. L'introduction de produit fluide à l'intérieur de
la chambre 15 a pour effet de soulever la bille flottante 3
qui vient alors se plaquer de manière étanche contre son
siège 13 comme représenté sur la figure 2. Il est ainsi
impossible d'aspirer de l'air à travers le tube plongeur 16
dont l'extrémité est en l'air. Le produit fluide passe donc
entre l'extrémité supérieure du cylindre 11 et le corps 51
de l'organe de distribution puis entre le manchon 4 et le
cylindre 11 puis à travers l'entrée haute 25 et les saignées
de passage 26 pour parvenir à l'intérieur du conduit de
sortie 28 et enfin pénétrer à l'intérieur du corps de pompe
en soulevant la bille 54 du clapet bas. Dès que l'aspiration
est terminée, et que la chambre 15 n'est plus remplie de
produit fluide, la bille flottante 3 retombe sur la
collerette annulaire 22 de la douille interne 2.
Grâce au dispositif de l'invention, il est possible
d'utiliser un distributeur de produit fluide dans n'importe
quelle position. En outre, il doit être noté que ce
dispositif n'est constitué que de quatre pièces
constitutives, deux fixes et deux mobiles, dont le montage
est très simple puisqu'il suffit dans un premier temps de
déposer la bille flottante 3 à l'intérieur du corps 1, puis
de venir dans un deuxième temps insérer la douille interne 2
à l'intérieur du corps 1, puis enfin de venir placer le
manchon cylindrique 4 autour de la douille 2 à l'intérieur
du corps 1.