Brevet FR2270198A1 — publié le 19751205

La présente invention concerne des dispositifs antidébordement qui permettent d'arrêter automatiquement le remplissage d'un réservoir lorsque le niveau du liquide dans ledit réservoir a atteint un niveau prédéterminé. Le dispositif proposé est plus particulièrement destiné à être utilisé pour le remplissage de réservoirs prévus pour contenir des liquides inflammables tels que l'essence, remplissage pendant lequel certaines normes de sécurité sont à respecter. Ces réservoirs sont en général enterrés et sont connectés à la bouche d'emplissage par un conduit de plus ou moins grande longueur. Cet éloignement de la bouche d'emplissage et du réservoir ne permet pas au livreur, qui se tient à proximité du camion-citerne, de surveiller le niveau du liquide dans le réservoir et de fermer la vanne d'arrêt du camion-citerne dès que le niveau maximum est atteint. I1 en résulte donc des débordements dont les inconvénients sont évidents : danger accru, gaspillage, pollution. Ce débordement pourrait, semble-t-il, etre évité si la vanne d'arrêt se trouvait à proximité de l'endroit où l'on peut surveiller avec précision le niveau du liquide. Cependant ceci n' est en général pas possible car le réservoir n est pas accessible.En outre, même si cette surveillance était possible, il resterait cependant à prévoir une marge de sécurité suffisante pour effectuer sans risque de débordement la vidange des conduits d'emplissage dans le réservoir. L'invention a donc pour but de réaliser un système antidébordement qui permet d'arrêter automatiquement le remplissage d'un réservoir lorsque le liquide atteint un certain niveau tout en permettant la vidange des conduits d'amenée du liquide. L'objet de la présente invention est un système antidébordement et de vidange du conduit d'emplissage d'un réservoir caractérisé par des premiers moyens permettant la fermeture automatique du conduit d'emplissage lorsque le niveau du liquide dans le réservoir a atteint un niveau déterminé, des deuxièmes moyens disposés en amont desdits premiers moyens et permettant d'effectuer une dépression dans ledit conduit et des troisièmes moyens disposés en amont des deuxièmes moyens et permettant de régler le débit du liquide dans le conduit d'emplissage. D'autres avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit, faite en regard des dessins annexés concernant une forme particulière de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif dans lesquels La Figure 1 représente de manière schématique les liaisons entre le réservoir et le camion-citerne lors des opérations de remplissage. La Figure 2 représente schématiquement une vue en coupe du clapet de fermeture et de son flotteur associé. La Figure 3 représente, partie en vue de cté, partie en coupe, le déclencheur et la vanne d'isolement. La Figure 4 représente une vue en coupe de l'articulation du clapet suivant la ligne 4-4 de la Figure 2. La Figure 5 représente une vue de côté de la vanne à clapet associé à un dispositif de freinage d'un type particulier. Les Figures 6-a à 6-f représentent différentes positions du clapet, du flotteur et du frein lors d'une opération de remplissage. Sur la Figurel,le réservoir 11, supposé enterré, est connecté à un orifice de remplissage 12 à l'air libre par un conduit 13. L'orifice 12 est disposé dans un endroit facilement accessible et à proximité. d'une voie carrossable. Par exemple, la bouche 12 est disposée dans un abri constitué par exemple par une encoche 14 pratiquée dans un muret 15. En dehors des périodes de remplissage, l'orifice 12 est obturé par un bouchon non représenté sur la figure. Lors des opérations de remplissage, l'orifice 12 est connecté à la citerne 16 d'un camion 17 par l'intermédiaire d'un dispositif déclencheur 18, d'une vanne d'isolement 19, d'un flexible 20, et d'une vanne d'arrêt 21 disposée sur le camion 17. Le réservoir 11 comporte une ouverture 22 fermée par une plaque 23 dans laquelle des trous ont été pratiqués. L'un des trous est utilisé pour le passage d'un évent 24, un autre est utilisé pour le passage du conduit 13 tandis qu'un troisième est utilisé pour une canalisation 25 qui est connectée à un poste d'utilisation tel qu'un poste de distribution d'essence. La plaque 23 est accessible par l'intermédiaire d'une cheminée 26 fermée par un tampon 27 qui est disposé au niveau du sol 28. Le conduit 13 est raccordé au niveau de la plaque 23 à un tuyau 29 qui est suffisamment long pour permettre un remplissage dit en source du réservoir. Entre le conduit 13 et le tuyau 29 est disposé un dispositif d'obturation 30 du conduit 13 dont la description sera faite en relation avec la Figure 2. Sur la Figure 2, qui montre en particulier une vue en coupe du dispositif d'obturation 30, les éléments identiques à ceux de la Figure 1 portent les mêmes références. Le dispositif d'obturation comprend un corps 31 muni de deux ouvertures 32 et 33. L'ouverture inférieure 32 est connectée au tuyau 29 plongeant dans le liquide du réservoir. L'ouverture supérieure 33 est connectée au conduit de remplissage 13 par une manchette 34 et un coude 35. La manchette 34 traverse une plaque 36 et est solidaire de celle-ci La plaque 36 est disposée de manière démontable sur la plaque 23. Cette disposition permet une pose et une dépose aisées du dispositif de fermeture 30 et du tuyau plongeur 29. Le coude 35 vivent se raccorder sur la manchette 34 au niveau de la plaque 36. L'ouverture inférieure 32 est munie d'une siège annulaire 37 sur lequel vient s'appuyer, en position de fermeture, un clapet annulaire 38. le clapet 38 est solidaire d'un axe tournant 39 (Fig. 4) par l'intermédiaire d'un bras 40. Comme le montre la Figure 4, l'axe 39 est solidaire d'un taquet 41 ainsi que d'un flotteur 42 par l'intermédiaire d'un bras 43. Pour une certaine position angulaire du flotteur 42, le taquet d'entrarnement 41 vient s'appuyer sur un ergot 44 qui est solidaire d'une palette de freinage 45 par l'intermédiaire d'un bras 46. Le bras 46 tourillonne librement autour de l'axe 39. L'axe 39 tourillonne dans des paliers prévus dans le corps 31. La Figure 3 représente la vanne d'isolement 19 associée au dispositif déclencheur 18. Ce dernier comprend un cylindre métallique 47 terminé d'un c8té par un demi-raccord 48 et de l'autre par un demi-raccord 49 qui coopère avec un demi-raccord correspondant 50 disposé sur la vanne 19. La vanne d'isolement 19 est munie d'un deuxieme demi-raccord 51 qui est de préférence à démontage et remontage rapide, par exemple du type demisymétrique, de manière à pouvoir se connecter rapidement au demi-raccord cor-respondant du flexible 20 (Fig. 1). Par contre le demi-raccord 48 est d'un type différent de celui du demi-raccord 51, par exemple du type à filetage, de manière à rendre impossible soit le branchement direct du flexible sur le conduit 13, soit le branchement direct de la vanne d'isolement sur le conduit 13. Le cylindre 47 comporte un regard 52 constitué par exemple par une fenêtre en matériau transparent. Sur le cylindre 47 et du cOté du raccord 48 est monté un dispositif de dépression 53 qui communique avec l'intérieur du cylindre 47 par l'intermédiaire d'un conduit 54. Le dispositif de dépression 53 comporte un cylindre 55 à l'intérieur duquel peut coulisser un piston 56. Le piston 56 est solidaire d'une tige 57 dont l'extrémité opposée à cellefdu piston 56 est connectée à un levier 58 par l'intermédiaire de deux articulations 59 et 60. Le levier 58 tourne autour d'un axe 61 solidaire du cylindre 47. Un ressort 62 maintient le piston 56 à proximité du conduit 54. Le fonctionnement du dispositif objet de la présente invention et son procédé de mise en oeuvre seront maintenant expliqués en relation avec les Figures 6-a à 6-f. Pour le remplissage, le réservoir 11 est en liaison avec la citerne 16 du camion 17 comme le montre la figure 1. La vanne d'isolement 19 et la vanne d'arret 21 sont ouvertes. Comme le niveau du liquide dans le réservoir 11 est bas (Fig. 6-a), le flotteur 42 ne subit aucune poussée de la part du liquide de sorte que le clapet 38 est en position ouverte. Dans ces conditions le liquide s'écoule du camion-citerne 16-17 vers le réservoir sans aucune gêne. Au fur et à mesure que le réservoir se remplit, le niveau du liquide monte et commence à soulever le flotteur 42 qui dans son mouvement entrain le clapet 38 vers la position de fermeture (Fig. 6-b). A une certaine position du clapet, celui-ci bascule rapidement par suite de la force hydrodynamique exercée par le liquide provenant du conduit 13. Dans son basculement, le clapet entraîne le flotteur qui sort alors hors du liquide et est maintenu dans cette position par le clapet sur lequel s'applique la pression exercée par le liquide contenu dans le conduit 13 et le flexible 20 (Fig. 6-c). Dans la position de fermeture de la figure 6-c, le liquide ne peut plus s'écouler et cet arrêt de l'écoulement est en général détecté de manière auditive par le livreur. Ce dernier ferme alors la vanne d'isolement 19 à l'aide du levier de commande 63 ainsi que la vanne d'arrêt 21 il manoeuvre ensuite le levier 58 du dispositif déclencheur 18 de manière à mettre en dépression le conduit 13. Cette dépression provoque l'ouverture partielle du clapet 38 (Fig. 6-d) et permet ainsi la vidange du conduit 13 et du flexible 20 en ouvrant la vanne d'isolement 19, à condition bien entendu de faire une entrée d'air dans les tuyauteries, au niveau du raccord coté camion par exemple. L'ouverture de la vanne d'isolement 19 ne devra pas être trop importante de manière à éviter une vitesse d'écoulement du liquide trop grande, ce qui pourrait provoquer la fermeture du clapet. En fin de vidange du conduit et du flexible, le clapet est par exemple dans la position représentée par la Figure 6-e. Le regard 52 sert à vérifier si la vidange des canalisations a été faite. I1 est à remarquer que le regard 52 peut être associé à un dispositif de détection de l'écoulement du liquide tel qu'une hélice de manière à ce que le livreur puisse détecter plus facilement l'arrêt de l'écoulement correspondant à la fermeture du clapet. La détection de l'arrêt de l'écoulement du liquide par suite de la fermeture du clapet peut aussi être faite à l'aide du compteur de volume dont sont équipés certains camion-citernes, par exemple par l'arrêt du comptage. Il est à remarquer que si le livreur a omis de fermer la vanne d'arrêt 21, le liquide de la citerne 16 s'écoule à nouveau dans le réservoir 11 mais le clapet se ferme définitivement sous inaction du flotteur. Dans ce cas, le livreur devra fermer la vanne d'isolement 19 ainsi que la vanne d'arrêt 21 et déconnecter le dispositif déclencheur de l'orifice 12 de manière à vidanger le dispositif déclencheur dans un récipient. Il peut ensuite vidanger le flexible en manipulant le levier de commande 63 de manière à effectuer une vidange partielle à chaque manipulation. Il est à noter que le dispositif déclencheur et la vanne d'isolement sont de préférence disposés à demeure sur chaque bouche d'emplissage ou rangés à proximité mais peuvent être associés au camionciterne à l'extrémité du flexible 20. Afin d'éviter les coups de bélier qui pourraient se produire lors de la fermeture du clapet 38, la vanne 30 est munie d'un dispositif de freinage réalisé, par exemple, par la palette 45 décrite en relation avec les figures 2 et 4. Par suite du montage particulier du bras 43 et du taquet 41 sur l'axe 39, la palette ne se met en mouvement et freine le mouvement du clapet qu'à partir d'une position dudit clapet proche de sa fermeture complète (Fig, 6-b). En position de fermeture, la palette a par exemple la position représentée sur la figure 6-c. -La figure 5 montre un autre dispositif de freinage constitué par un auget 64 disposé à l'extrémité d'un bras 65. Dans ce cas, les positions respectives des bras 43 et65 sont telles que l'auget sort du liquide lorsque le clapet se ferme, Dans cette position, le couple exercé par le poids de l'auget rempli de liquide a tendance à ouvrir le clapet 38, ce qui facilite son ouverture lorsque l'on crée une dépression à l'intérieur du conduit 13. L'ensemble clapet-flotteur, frein doit répondre à des conditions d'équilibres bistables sous la sollicitation - des poussées d'Archimède, - des couples dues aux masses des composants, - des actions hydrauliques exercées par le liquide sur le clapet 38 et - des forces de frottement des mobiles plongés dans le liquide. REVENDICATIONS 1. Système anti-débordement et de vidange du conduit d'emplissage d'un réservoir caractérisé par des premiers moyens permettant la fermeture automatique du conduit d'emplissage'lorsque le niveau du liquide dans le réservoir a atteint un niveau déterminé, des deuxièmes moyens disposés en amont desdits premiers moyens et permettant d'effectuer une dépression dans ledit conduit et des troisièmes moyens disposés en amont des deuxièmes moyens et permettant de régler le débit du liquide dans le conduit d'emplissage. 2. Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que les premiers moyens comprennent une vanne à clapet, ledit clapet étant solidaire d'un axe tournant, et un flotteur solidaire dudit axe, les positions angulaires relatives du clapet et du flotteur étant telles que le clapet se met en position de fermeture lorsque le liquide du réservoir atteint ledit niveau déterminé. 3. Système selon la revendication 2 caractérisé en ce que les premiers moyens comportent en outre un dispositif de freinage du mouvement du clapet, ledit dispositif n'étant actif que lors du mouvement de fermeture du clapet. 4. Système selon la revendication 3 caractérisé en ce que le dispositif de freinage comprend une palette immergée dans le liquide et tourillonnant autour de l'axe du clapet, ladite palette étant couplée audit clapet de manière à être entrainée en rotation dans le liquide lorsque le clapet se ferme. 5. Système selon la revendication 3 caractérisé en ce que le dispositif de freinage comprend un auget solidaire du clapet, ledit auget étant couplé au clapet de manière à émerger du liquide lorsque le clapet est fermé. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5 caractérisé en ce que les deuxièmes moyens comprennent un piston hydraulique en communication avec le conduit d'emplissage, ledit piston permettant, lorsqu'il est manoeuvré d'augmenter le volume disponible pour le liquide dans le conduit d'emplissage. 7. Système selon la revendication 6 caractérisé en ce que le piston hydraulique est monté sur un manchon amovible pouvant se monter sur l'orifice du conduit d'emplissage. g8. Système selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 6 ou 7 caractérisé en ce que les troisièmes moyens comprennent une vanne à commande progressive. Système selon la revendication 8 caractérisé en ce que les deuxièmes moyens comprennent en outre une deuxième vanne disposée en amont de la vanne à commande progressive. 10. Système selon la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce que la vanne à commande progressive est solidaire du manchon amovible, 11. Système selon la revendication 10 caractérisé en ce que les raccords du manchon avec les parties amont et aval du conduit d'emplissage sont prévus de manière à ce que le piston hydraulique soit toujours disposé en aval de la vanne à commande progressive. 2. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à Il caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens permettant de détecter l'état l'état de vidange du conduit d'emplis sage. 3. Système selon la revendication 12 caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent un regard transparent disposé sur le conduit d'emplissage. Système selon la revendication 13 caractérisé en ce que le regard est disposé sur le manchon amovible. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 14 caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de détection de la fermeture desdits premiers moyens.