Brevet FR2248454A1 — publié le 19750516

La présente invention a pour objet un limiteur de remplissage notamment pour des citernes devant contenir des liquides inflammables, corrosifs ou polluents. Ce limiteur de remplissage comporte monté dans la conduite d'alimentation d'une citerne, un dispositif de fermeture comprenant une partie mobile formée dtun organe d'obturation coo pérant avec un siège fixe et un piston coulissant dans un cylindre est caractérisé par le fait que ce piston coulisse de façon étanche dans ce cylindre ; par le fait que la chambre supérieure du cylindre est reliée par un conduit à la citerne, un clapet d'obtura- tion, commandé par un flotteur situé dans la citerne, étant monté dans ce conduit ; par le fait qutil comporte un organe de manoeuvre manuel dont l'actionnement provoque l'ouverture de organe d'obturation et par le fait qu'il comporte un dispositif de maintien de 11 organe d'obturation dans sa position ouverte par emprisonnement d'un volume de fluide dans une chambre dudit cylindre. Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple trois formes d'exécution au limiteur de remplissage selon la présente invention. La figure illustre schématiquement la disposition des différents organes du limiteur de remplissage selon une première forme d'exécution, La figure 2 est un schéma de fonctionnement d'une seconde forme d'exécution du limiteur de remplissage. La figure 3 illustre en coupe la partie du limiteur de remplissage illustrée à la figure 2 montée sur la citerne. La figure 4 illustre en coupe la partie du limiteur de remplissage illustrée à la figure 2 située là ou le raccordement au camion citerne est effectué. Les figures 5 et 6 sont des schémas de fonctionnement d'une troisième forme d'exécution du limiteur de remplissage. La figure 7 illustre en coupe une variante de la par- tie du limiteur de remplissage située là ou le raccordement au camion citerne s'effectue. Dans la première forme d'exécution du limiteur de remplissage illustré à la figure 1 celui-ci comporte d'une part une partie 2 située sur la citerne 1 qui est généralement enterrée et d'autre part une partie 3 située à proximité du raccordement au camion citerne. La partie 2 située dans la citerne 1 comporte un flotteur 4 commandant l'ouverture d'un clapet d'obturation 5 monté dans un conduit 6 sortant de la citerne. Ce clapet 5 lorsqu'il est ouvert met ce conduit 6 en communication avec 11 espace 7 interne supérieur, jamais rempli de liquide, de la citerne 1. Le conduit 6 traverse le couvercle du trou d'homme 8 de meme -que le conduit de remplissage 9 et rejoignent tous deux la partie 3 du limiteur de remplissage située à un endroit accessible là a l'on effectue le raccordement au camion citerne. Cette partie 3 du limiteur de remplissage comporte une chambre l0 d'arrivée du liquide à transférer dans la citerne donnant accès dans sa partie inférieure au conduit de remplissage 9 et munie d'un siège d'obturation fixe. Un organe d'obturation 11, coopérant avec le siège fixe pour fermer l'arrivée de liquide A la citerne, est solidaire d'un piston 12 coulissant de façon étanche dans un cylindre 13 fixé sur la chambre d'amenée 10. Un organe de manoeuvre 14, fixé également au piston 12 émerge hors du cylindre 13. La chambre d'amenée 10 est munie d'un raccord 15 per- mettant de la relier aux tuyaux flexibles 16 d'un camion citerne 17. Le conduit 6 est relié à la chambre supérieure étanche du cylindre 13 et met donc cette chambre étanche en communication avec l'espace libre 7 de la citerne l lorsque le clapet 5 est ouvert. Enfin la chambre supérieure étanche du cylindre 13 est reliée à l'air libre par un conduit 18 muni d'un clapet de nonretour 19 permettant ltexpulsion de l'air contenu dans le cylindre 13 mais interdisant l'entrée d'air dans sa chambre étanche. Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant Supposons que le niveau de liquide soit bas, par exemple en N1 de sorte que le flotteur 4 soit en position basse et provoque la fermeture du clapet 5 du conduit 6. Supposons également que le livreur ait raccordé le tuyau flexible 16 d'un camion citerne à la chambre d'amenée 10 Dès cet instant le livreur effectue les manipula tions suivantes pour le remplissage de la citerne. 1. La vanne 20 du camion 17 étant ouverte il tire sur la poignée 14 provoquant la levée de son siège fixe de l'organe d'obturation 11 ouvrant ainsi le conduit d'alimentation de la citerne. Pendant cette action, le piston 12, solidaire de la poignée 14, chasse-- 1'- air contenu dans la chambre étanche du cylindre 13 par le conduit 18 et le clapet de non-retour. 2. Le livreur lâche la poignée 14. L'organe d'obturation a tendan ce à retomber par son propre poids, éventuellement sous l'action d'un ressort (non illustré) en position de fermeture. Toutefois après une faible course vers le bas du piston 12 une dépression est créée dans la chambre étanche du cylindre 13, le conduit 6 étant obturé par le clapet 5 et le conduit 18 par le clapet de nonretour 19. La descente de l'organe d'obturation est ainsi arrêtée et celui-ci est maintenu en position ouverte par la dépression créée dans la chambre du cylindre 13. 3. Lorsque le liquide atteint le niveau N2 dans la citerne 1, le flotteur 4 ouvre le clapet 5 mettant en communication, par le conduit 6, l'espace libre 7 de la citerne et la chambre du cylindre 13. Dès cet instant la dépression est annulée dans la chambre du cylindre 13 et le piston 12 peut descendre sous l'action du poids de l'organe dtobturation. Celui-ci se place donc automatiquement en position de fermeture et obture le conduit d'amenée 9 de la citerne I. 4. Le livreur ayant constaté l'abaissement delta poignée 14, ferme -la vanne 20 du camion citerne 17. 5. Le livreur tire ensuite la poignée 14 vers le haut ouvrant à nouveau le conduit d'alimentation de la citerne de manière à effee- tuer la vidange du tuyau flexible 16. Pendant cette vidange le livreur doit maintenir la poignée. 14 en position haute, celle-ci re tombant automatiquement en position basse le clapet 5 étant ouvert. 6. La vidange du flexible terminée, le livreur lâche la poignée 14, l'organe d'obturation retombe et ferme le conduit d'alimentation 9. Puis il déconrrecte le flexible 16 de la chambre 10. Le remplis sage de la citerne terminé. Le limiteur de remplissage est extrêmement simple de fabrication et de fonctionnement et permet néanmoins là ferme ture automatique de l'alimentation de la citerne 1 lorsque le ni veau N2 est atteint. Dans cette forme d'exécution ce limiteur pré- sente toutefois un inconvénient, le livreur doit maintenir la poi gnée 14 levée pendant qu'il vidange le flexible 16. Or pourcette vidange il est fréquent qu'il soit nécessaire de manipuler le flexible ce qui est malaisé en maintenant la poignée 14. La seconde forme d'exécution du limiteur de remplissage illustrée aux figures 2, 3 et 4 permet de remédier à cet inconvénient. Dans cette seconde forme d'exécution, dont le -sché- ma est représenté à la figure 2, la partie 2, sur la citerne, du du limiteur est identique à celle décrite en référence à la premièreforme d'exécution, (le flotteur 4 et le clapet 5 ont été illustrés une fois en position haute ouverte et une fois en position basse fermée pour faciliter la compréhension.) La partie 3 du limiteur est par contre quelque pu modifiée. Le piston 12 fait également office d'organe de fermeture, sa face inférieure Il venant en position basse obturer le conduit de remplissage 9. La chambre étanche du cylindre 13 est reliée au eonduit, 6, muni du clapet 5, par l'intermédiaire d'une vanne à quatre voies 21. Les deux autres sorties de cette vanne 21 vont à l'air libre, la sortie 22 directement et la sortie 23 par l'intermediaire d'un étrangleur 24, et d'un clapet de non-retour 25. Le conduit d'évacuation 18 de la-chambre étanche du cylindre 13 ne va plus à l'air libre mais traverse le piston 12 pour déboucher dans la chambre 10. Le conduit 18 est touJours muni de son clapet de non-retour 19. Les figures 3 et 4, illustrent en coupe les parties 2 et 3 du limiteur de cette seconde forme d'exécution. 11 est à noter que dans cette exécution ie clapet 5 relie le conduit 6 non pas à l'intérieur de la citerne mais à un évent 26. Le fonctionnement de cette seconde forme d'exécution est pour les points 1 à 4 identique au fonctionnement de la première forme d'exécution. Pour la vidange du flexible 16 le livreur place la vanne 21 dans la position illustrée en Aà la figure 2 ce qui a pour effet de relier la chambre étanche du cylindre 13 à l'air libre par l'intermédiaire de l'étranglement 24. La descente du piston 12 est donc freinee, elle dure environ trois minutes, et le livreur peut vidanger les flexi bles sans devoir tenir la poignée 14. Une fois la vidange des flexibles terminée le li vreur place la vanne 21 dans la position B de la figure 2 reliant la chambre étanche du cylindre 13 directement à l'air libre ce qui provoque la descente rapide du piston jusqu'en position fermée de l'obturateur. Dans les deux formes d'exécution décrites on remarquera que le diamètre du piston 12 et celui de l'organe de ferme ture sont- presque les mêmes. Ceci est très avantageux car avec un faible poids, de l'ordre de 10 kg, du piston 12 et de l'organe de fermeture 11 il est possible de réaliser une fermeture automatique contre une pression d'amenée de liquide assez élevée. Si le poids de la partie mobile est de 10 kg, et que le diamètre actif du piston 12 soit de 100 mm et celui de l'obturateur de 99,5 mm, la pression maximum de remplissage pourra atteindre ll bars. En pratique on s'arrangera pour que la surface du piston soit inférieure à la surface de fermeture de l'obturateur ou alors que si cette dernière est inférieure à celle du piston la différence de section soit inférieure à 5 cm La troisième forme d'exécution illustrée schémati quement aux figures 5 et 6 comporte un dispositif de commande à distance de l'organe obturateur. Celui-ci peut dès lors etrw placé en n'importe quel endroit. Dans le conduit d'alimentation 26 de la citerne se trouve l'organe d'obturation mobile 27 et son siège fixe 28. Cet organe d'obturation est solidaire d'un piston 29 se déplaçang dans un cylindre 30 en séparant celui-ci en deux chambres étanches 31, 32. La chambre inférieure 31 de ce cylindre est reliée par un conduit 33 et un clapet 34, fermé lorsque la citerne n'est pas pleine, à l'espace supérieur de l'intérieur de cette citerne. Le clapet 34 est commandé par un premier flotteur 35. Un second clapet 36, également commandé par le flotteur 35 est ouvert lorsque le clapet 34 est fermé et vice-versa. La chambre supérieure 32 du cylindre 30 est reliée à l'espace supérieur de la citerne par un conduit 37 et un clapet 38 commandé par un flotteur 39 situé en dessus du flotteur 35. Un conduit 40 relie le conduit 37 à la chambre du clapet 36. Un dispositif de commande à distance comporte un vérin forme d'un cylindre 41 et d'un piston 42 actionné par une poignée 43. La chambre inférieure 45 du vérin est reliée d'une part à la chambre inférieure 31 du cylindre 30 par un conduit 46 et un clapet de non-retour 47 interdisant tout déplacement de fluide vers -la chambre 45, et d'autre part au conduit d'amenée 26 par un conduit 48 muni d'un clapet de non-retour 49, interdisant tout déplacement du fluide vers ce conduit 26. Enfin la chambre supérieure 44 du vérin 41 est reliée d'une part au conduit d'amenée 26 par un conduit 50 muni d'un clapet de non-retour 51 interdisant tout déplacement de fluide vers la chambre 44 et d'autre part à la chambre supérieure 32 du cylindre 30 par un conduit 52 muni d'un clapet de non-retour 53 interdisant tout déplacement de fluide vers la chambre 32 du cylindre 30. Le fonctionnement de cette forme d'exécution est le suivant : - Lorsque la citerne est vide, niveau No, les deux flotteurs 35 et 39 sont en position basse et les clapets 34 et 38 sont fermés tandis que le clapet 36 est ouvert. Le camion citerne étant raccordé au conduit 26 l'opérateur effectue les manoeuvres suivantes 1. Par un mouvement de va et vient de la poignée 43, il pompe du liquide, pris dans le conduit 26 dans la chambre 31 du cylindre 30 par les eonduits 48 et 46 l'air contenu dans la chambre supérieure 32 du cylindre 31 peut s'échapper dans le conduit 26 par les conduits 52 et 50. Ceci provoque l'ouverture de l'organe d'obturation 27. Le piston 29 maintient cet organe d'obturation en position haute le liquide contenu dans la chambre 31 ne pouvant s' évacuer. 2. La citerne se remplit et lorsque le liquide atteint le niveau NI (figure 6), le flotteur 35 ouvre le clapet 34 et ferme le cla pet 36. Le liquide contenu dans la chambre 31 du cylindre 30 peut s 'échapper et est conduit dans la citerne par le conduit 33. Le piston 29 peut descendre sous l'action du poids de l'obturateur 27 et le remplissage de la citerne est interrompu. 3. Le livreur après avoir fermé la vanne de son camion, actionne de nouveau la poignée 43 dans un mouvement de va et vient ce qui crée une dépression dans la chambre 32 du cylindre 30 et provoque la réouverture de l'obturateur. Le livreur peut vidanger les flex ibles. 4. Une fois les flexibles vidangés les clapets de non-retour 51 et 53 sont ouverts à la main provoquant la retombée du piston 29 et la fermeture de l'obturateur 27. I1 est à noter que si le niveau N2 est atteint le flotteur 39 ouvre le clapet 38 ce qui provoque automatiquement la fermeture de l'obturateur 27. I1 est évident que dans toutes les variantes dé crites l'organe d'obturation pourrait être soumis à l'action d'un ressort tendant à le placer en position fermée. La figuré 7 illustre une variante de la partie 3 d'un limiteur selon la première forme d'exécution décrite. La chambre d'amenée 10 est ici annulaire et pré sente un siège 55 de grand diamètre disposé autour de la conduite de remplissage 9. Une membrane 56 est fixée par sa périphérie en tre le corps de la chambre 10 et son couvercle 57 et épouse la for me d'un guide métallique 58. Ce guide comporte une gorge annulaire reçevant un ressort 59 prenant appuis dans le couvercle 5 et ten dant à appliquer la membrane contre son siège 55. Le guide métallique 58 est muni d'un organe de ma noeuvre 60 émergent hors du couvercle 57. La chambre Cl comprise entre le couvercle 57 et le guide 58 est étanche. Cette chambre 61 est reliée par le conduit 6 au clapet 5 et par le conduit 18 et le clapet de non-retour 19 à l'air libre. Il est évident que toutes les formes d'exécution décrites peuvent être munies du dispositif de commande à distance décrit en référence aux figures 5 et 6. Dans toutes les formes d'exécution les déplacements de l'organe d'obturation sont obtenus à l'aide d'un organe de manoeuvre manuel, soit directement soit indireetement. Le verrouillage en position ouverte de 11 organe d'obturation est toujours obtenu par emprisonnement d'un fluide dans une chambre d'un cylindre dont le piston est solidaire de organe d'obturation. Ce verrouillage peut s'obtenir soit par un fluide liquide ou gazeux, mis sous pression ou sous dépression. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportés par l'homme de l'art aux dospositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Limiteur de remplissage comportant, monté dans la conduite d'alimentation d'une citerne, un dispositif de fermeture comprenant une partie mobile formée dlun organe d'obturation coo pérant avec un siège fixe et un piston coulissant dans un cylindre caractérisé par le fait que ce piston coulisse de façon étanche dans ce cylindre ; par le fait que la chambre supérieure du cylin dre est reliée par un conduit à la zone gazeuse de la citerne, un clapet d'obturation, commandé par un flotteur situé fans la citer ne étant monté dans ce conduit ; par le fait qu'il comporte un organe de manoeuvre manuel dont l'actionnement provoque l'ouverture de l'organe d'obturation et par le fait qu'il comporte un dispositif de maintien de l'organe d'obturation dans sa position ouverte par emprisonnement d'un volume de fluide dans une chambre dudit cy lindre. 2. Limiteurselon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'organe d'obturation est maintenu en position ouverte par une dépression, créée par le poids de cet organe, dans la chambre supérieure du cylindre. 3. Limiteur selon la revendication 2 caractérisé par le fait que la chambre supérieure du cylindre est reliée par un conduit muni d'un clapet à l'espace interne supérieur d'une citerne. 4. Limiteur selon la revendication 3 caractérisé par le fait que ce clapet est commandé par un flotteur, ce clapet étant fermé tant que le liquide n'atteint pas un niveau donné dans la citerne. 5. Limiteur selon les revendications I à 4 caractérisé par le fait que la chambre supérieure du cylindre est également reliée à l'air libre par un conduit muni d'un clapet de non-retour interdisant le déplacement de fluide vers cette chambre. 6. Limiteur selon la revendication 2 caractérisé par le fait que la chambre supérieure du cylindre est reliée par un conduit muni d'un clapet à l'air libre. 7. Limiteur selon la revendication 6 caractérisé par le fait que ce clapet est commandé par un flotteur, ce clapet étant fermé tant que le liquide n'atteint pas un niveau donné dans la citerne. 8. Limiteur selon la revendication 7 caractérisé par le fait que la chambre supérieure du cylindre est reliée au conduit d'arrivée du liquide dans la citerne par un conduit muni d'un clapet de non-retour interdisant l'arrivée de fluide dans cette chambre. 9. Limiteur selon la revendication 8 caractérisé par le fait que le conduit reliant la chambre supérieure du cylindre au clapet commandé par le flotteur est muni d'une vanne à trois voies permettant de relier cette chambre à l'air libre par l'intermédiaie re d'un étranglement retardant la retombée de l'organe d'obturation. 10. Limiteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le piston et ltobturateur sont une seule et même pièce, le poids de 11 ensemble provoquant la fermeture du conduit d'obturation de la citerne. 11. Limiteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comporte un ressort agissant sur le piston pour provoquer la fermeture de l'organe d'obturation. 12. Limiteur selon la revendication 1 ou l'une des revendications 2 à 11 caractérisé par le fait que l'organe de manoeuvre manuel est solidaire du piston et de l'organe d'obturation. 13. Limiteur selon la revendication 1 ou l'une des revendications 2 à 9 caractérisé par le fait que le piston et lt- organe d'obturation sont formés par une membrane. 14. Limiteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le diamètre du piston et celui du siège fixe sont approximativement égaux. 15. Limiteur selon la revendication 1 ou l'une des revendications 2 à 11 caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de commande à distance de l'organe d'obturation, ce dispositif de commande comportant l'organe de manoeuvre manuel. 16. Limiteur selon la revendication 15 caractérisé par le fait que le maintien de l'obturateur en position ouverte est obtenu par l'emprisonnement d'un liquide dans la chambre inférieure du cylindre.